JP2017108935A - Magnetic resonance imaging apparatus, pulse sequence generation program, pulse sequence generation method and pulse sequence generation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an MRI apparatus including a pulse sequence generation device capable of easily generating a pulse sequence by setting imaging conditions.SOLUTION: A layer storage part 31 stores a relation between a plurality of imaging conditions capable of being input into at least one imaging parameter of a plurality of imaging parameters and a plurality of layers to which prescribed priority orders are given. A sequence layout calculation part 34 selects at least one layer corresponding to the imaging conditions received by a receiving part on te basis of the relation in the layer storage part 31, and superimposes the selected layers according to the priority order. A pulse arranged to the layer having a higher priority order is selected when there is a plurality of pulses where application timing and application axes overlap on each other in the plurality of layers. According to such a process, a pulse sequence showing a pulse arrangement in the application timing in relation to the plurality of application axes is generated.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、磁気共鳴イメージング（以下、「ＭＲＩ」という）装置に関し、特にパルスシーケンスを編集する機能を備えた装置に関する。   The present invention relates to a magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as “MRI”) apparatus, and more particularly to an apparatus having a function of editing a pulse sequence.

ＭＲＩ装置は、被検体、特に人体の組織を構成する原子核スピンが発生するＮＭＲ（核磁気共鳴）信号を計測し、その頭部、腹部、四肢等の形態や機能を２次元的に或いは３次元的に画像化する装置である。撮影時には、被検体に、所望の領域の原子核スピンを励起するため高周波磁場パルスが照射されると同時に領域選択のための傾斜磁場が印加され、発生されたＮＭＲ信号に位相エンコードおよび周波数エンコードを付与するために、異なる方向の傾斜磁場パルスが所定のタイミングで繰り返し印加される等し、時系列データとしてＮＭＲ信号が計測される。この他にも、撮影方法によって種々の傾斜磁場が所定のタイミングで印加される。高周波磁場パルスと傾斜磁場パルスを印加する方向、タイミング、波形は、撮像方法および撮像条件ごとに、所定のパルスシーケンスで表される。ＭＲＩ装置は、パルスシーケンスにしたがって、高周波磁場パルスおよび傾斜磁場パルスを被検体に印加する。パルスシーケンスを実行することにより計測されたＮＭＲ信号は、２次元又は３次元フーリエ変換されることにより画像に再構成される。   An MRI apparatus measures an NMR (nuclear magnetic resonance) signal generated by a nuclear spin constituting a subject, particularly a human tissue, and two-dimensionally or three-dimensionally describes the form and function of the head, abdomen, limbs, and the like. It is a device that automatically images. At the time of imaging, the subject is irradiated with a high-frequency magnetic field pulse to excite nuclear spins in a desired region, and at the same time a gradient magnetic field is applied to select the region, and phase encoding and frequency encoding are applied to the generated NMR signal. In order to do this, gradient magnetic field pulses in different directions are repeatedly applied at a predetermined timing, and NMR signals are measured as time-series data. In addition, various gradient magnetic fields are applied at a predetermined timing depending on the imaging method. The direction, timing, and waveform for applying the high-frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field pulse are represented by a predetermined pulse sequence for each imaging method and imaging condition. The MRI apparatus applies a high-frequency magnetic field pulse and a gradient magnetic field pulse to a subject according to a pulse sequence. The NMR signal measured by executing the pulse sequence is reconstructed into an image by two-dimensional or three-dimensional Fourier transform.

一般的に、ＭＲＩ装置の記憶部には、スピンエコー法等の代表的な複数種類のシーケンスが予め格納されており、使用者がその中の１つを選択することにより、撮影に用いるパルスシーケンスが設定される。また、特許文献１、２および非特許文献１には、パルスシーケンスを使用者が任意に変更する技術が開示されている。   Generally, a plurality of typical sequences such as a spin echo method are stored in advance in the storage unit of the MRI apparatus, and a pulse sequence used for imaging is selected by the user selecting one of them. Is set. Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1 disclose techniques in which a user arbitrarily changes a pulse sequence.

特許第４１２８０７６号Japanese Patent No. 4128076 特開昭６２−３８１４５号JP-A-62-38145

Ｔｈｉｅｓ Ｈ． Ｊｏｃｈｉｍｓｅｎ、Ｍｉｃｈａｅｌ ｖｏｎ Ｍｅｎｇｅｒｓｈａμsｅｎ著、「ＯＤＩＮ-パルスｏｒｉｅｎｔｅｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ ＮＭＲ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、Ｖｏｌｕｍｅ １７０、Ｉｓｓｕｅ １、Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２００４、Ｐａｇｅｓ ６７-７８Thies H. Jochimsen, Michael von Mengershassen, “ODIN-pulse oriented development interface for NMR”, Journal of Magnetic Resonance, Volume 170, Issue 4b, September 1, Sep.

パルスシーケンスは、高周波磁場パルスおよび傾斜磁場パルスの印加タイミングや印加量を厳密に制御する必要があり、例えば以下のような条件がある。(1)スライス（Ｓｌｉｃｅ）選択用傾斜磁場パルス印加中は、位相エンコード（Ｐｈａｓｅ）用および周波数エンコード（Ｆｒｅｑ）用に傾斜磁場パルスを印加しないなど、ＭＲＩ理論にそった制約がある。(2)繰り返し時間（ＴＲ）やエコー時間（ＴＥ）といった撮像条件によって、高周波磁場パルスおよび傾斜磁場パルスの印加タイミングが変化する。(3)リフェーズ（Ｒｅｐｈａｓｅ）機能やＥＰＩ（エコプラナー）機能を併用すると高周波磁場パルスおよび傾斜磁場パルスが複雑に変化する。(4)傾斜磁場パルスを発生する傾斜磁場コイルや電源のハードウェア規模の低減、ならびに、ｄＢ／ｄｔ（単位時間あたりの傾斜磁場の変動）の低減のために、傾斜磁場パルスは、低強度かつ低スリューレート（ｓｌｅｗ ｒａｔｅ：最大傾斜磁場強度/立ち上がり時間）で作成することが望ましい。   In the pulse sequence, it is necessary to strictly control the application timing and application amount of the high-frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field pulse. For example, there are the following conditions. (1) During application of a gradient magnetic field pulse for slice selection, there is a restriction according to the MRI theory, such as no application of a gradient magnetic field pulse for phase encoding (Phase) and frequency encoding (Freq). (2) The application timing of the high-frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field pulse changes depending on the imaging conditions such as the repetition time (TR) and the echo time (TE). (3) When the rephase function and EPI (ecoplanar) function are used in combination, the high-frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field pulse change in a complicated manner. (4) In order to reduce the hardware scale of the gradient coil and power source that generate the gradient magnetic field pulse, and to reduce dB / dt (fluctuation of gradient magnetic field per unit time), the gradient magnetic field pulse has a low intensity and It is desirable to create at a low slew rate (maximum gradient magnetic field strength / rise time).

そのため、新たなパルスシーケンスを作成しようとすると、上記条件を含めて種々の条件を考慮する必要があるために、パルスシーケンスの技術を深く理解することが必要であり、使用者がパルスシーケンスを生成することは困難である。   Therefore, when trying to create a new pulse sequence, it is necessary to consider various conditions including the above conditions, so it is necessary to have a deep understanding of pulse sequence technology, and the user generates a pulse sequence. It is difficult to do.

上述の先行技術文献に記載されている技術は、ある特定の撮像条件に特化したパルスシーケンスを変更する技術であり、撮像条件によるパルスの複雑な変化や、低スリューレートでの実行に関して、配慮がされていなかった。   The technique described in the above-mentioned prior art document is a technique for changing a pulse sequence specialized for a specific imaging condition, and regarding the complicated change of the pulse due to the imaging condition and execution at a low slew rate, There was no consideration.

本発明の目的は、撮像条件を設定することによって、容易にパルスシーケンスを生成することのできるパルスシーケンス生成装置を備えたＭＲＩ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an MRI apparatus including a pulse sequence generation device that can easily generate a pulse sequence by setting imaging conditions.

上記目的を達成するために、本発明のＭＲＩ装置は、複数の撮像パラメータについてそれぞれ撮像条件の入力を受け付ける受け付け部と、レイヤー記憶部と、シーケンスレイアウト計算部とを有する。レイヤー記憶部は、複数の撮像パラメータのうち少なくとも一つの撮像パラメータに入力可能な複数の撮像条件と、予め定めた優先順位が付与された複数のレイヤーとの関係を記憶する。複数のレイヤーには、１以上の高周波磁場または傾斜磁場のパルスが、所定の印加タイミングおよび所定の印加軸を示す位置に予め配置されている。シーケンスレイアウト計算部は、受け付け部が受け付けた撮像条件に対応する１以上のレイヤーをレイヤー記憶部の前述の関係に基づいて選択し、選択したレイヤーを、優先順位に従って重畳する。複数のレイヤーで印加タイミングおよび印加軸が重なる複数のパルスがある場合、優先順位の高い方のレイヤーに配置されているパルスを選択する。これにより、複数の印加軸について印加タイミングにおけるパルスの配置を示すパルスシーケンスを生成する。   In order to achieve the above object, the MRI apparatus of the present invention includes a receiving unit that receives input of imaging conditions for each of a plurality of imaging parameters, a layer storage unit, and a sequence layout calculation unit. The layer storage unit stores a relationship between a plurality of imaging conditions that can be input to at least one imaging parameter among the plurality of imaging parameters and a plurality of layers to which a predetermined priority order is assigned. In the plurality of layers, one or more high-frequency magnetic field or gradient magnetic field pulses are arranged in advance at positions indicating a predetermined application timing and a predetermined application axis. The sequence layout calculation unit selects one or more layers corresponding to the imaging conditions received by the reception unit based on the above-described relationship of the layer storage unit, and superimposes the selected layers according to the priority order. When there are a plurality of pulses whose application timings and application axes overlap in a plurality of layers, the pulse arranged in the higher priority layer is selected. As a result, a pulse sequence indicating the arrangement of pulses at the application timing for a plurality of application axes is generated.

本発明によれば、撮像条件を設定することによって、容易にパルスシーケンスを生成することの可能なＭＲＩ装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an MRI apparatus capable of easily generating a pulse sequence by setting imaging conditions.

実施形態のパルスシーケンス生成装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of the pulse sequence production | generation apparatus of embodiment. 実施形態の動作例１のスキャンパラメータ入力画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the scan parameter input screen of the operation example 1 of embodiment. 実施形態の動作例１のシーケンス編集画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the sequence edit screen of the operation example 1 of embodiment. 実施形態の動作例２のシーケンス編集画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the sequence edit screen of the operation example 2 of embodiment. 実施形態のレイヤーテーブルの表示画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the display screen of the layer table of embodiment. 実施形態のレイヤーテーブルの表示画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the display screen of the layer table of embodiment. 実施形態のパルスリストの表示画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the display screen of the pulse list of embodiment. 実施形態のパルスリストの表示画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the display screen of the pulse list of embodiment. 実施形態のＭＲＩ装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of the MRI apparatus of embodiment. 図１のパルスシーケンス生成装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the pulse sequence production | generation apparatus of FIG. 図１のパルスシーケンス生成装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the pulse sequence production | generation apparatus of FIG. 実施形態のシーケンスパターン確認画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the sequence pattern confirmation screen of embodiment. 実施形態の最適化シーケンスを示す画面。The screen which shows the optimization sequence of embodiment. 図１のパルスシーケンス生成装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the pulse sequence production | generation apparatus of FIG. 実施形態の動作例２のスキャンパラメータ入力画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the scan parameter input screen of the operation example 2 of embodiment. 実施形態の動作例３のスキャンパラメータ入力画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the scan parameter input screen of the operation example 3 of embodiment. 実施形態の動作例３のシーケンス編集画面を示す説明図。Explanatory drawing which shows the sequence edit screen of the operation example 3 of embodiment.

本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明のＭＲＩ装置は、図１に示す構成のパルスシーケンス生成装置２１０を内蔵している。パルスシーケンス生成装置２１０は、図２に示すような複数の撮像パラメータについて、それぞれ撮像条件の入力を使用者から操作部２５等を介して受け付ける受け付け部２０２と、レイヤー記憶部３１と、シーケンスレイアウト計算部３４とを備えて構成される。   The MRI apparatus of the present invention incorporates a pulse sequence generation apparatus 210 having the configuration shown in FIG. The pulse sequence generation device 210 receives an input of imaging conditions from the user via the operation unit 25 or the like, a layer storage unit 31, and a sequence layout calculation for a plurality of imaging parameters as shown in FIG. Unit 34.

レイヤー記憶部３１には、図３、図４のようなレイヤー２１２、２１３等が複数格納されている。複数のレイヤー２１２、２１３等には、予め定めた優先順位が付与されている。また、レイヤー記憶部３１には、図５、図６のように複数の撮像パラメータのうち少なくとも一つの撮像パラメータ（例えばシーケンスの種類)に入力可能な複数の撮像条件（例えば、GE（グラディエントエコー）、EPI（エコプラナー）、SE（スピンエコー）等）と、複数の撮像条件に対応する１以上のレイヤーとの関係（レイヤーテーブル５３）が記憶されている。   The layer storage unit 31 stores a plurality of layers 212 and 213 as shown in FIGS. A predetermined priority is assigned to the plurality of layers 212, 213, and the like. The layer storage unit 31 also has a plurality of imaging conditions (for example, GE (gradient echo) that can be input to at least one imaging parameter (for example, the type of sequence) among a plurality of imaging parameters as shown in FIGS. , EPI (ecoplanar), SE (spin echo), etc.) and one or more layers corresponding to a plurality of imaging conditions (layer table 53) are stored.

複数のレイヤー２１２，２１３等には、図３、図４のように１以上の高周波磁場パルス９４または傾斜磁場パルス９５，９７、９９、１０１、１０３、１０５、１０７、１４３，１４４が、所定の印加タイミングおよび所定の印加軸を示す位置に予め配置されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, one or more high-frequency magnetic field pulses 94 or gradient magnetic field pulses 95, 97, 99, 101, 103, 105, 107, 143, and 144 are provided on the plurality of layers 212 and 213, etc. It is arranged in advance at a position indicating the application timing and a predetermined application axis.

シーケンスレイアウト計算部３１は、受け付け部２０２が受け付けた撮像条件（例えば、GE、EPI、SE等）に対応する１以上のレイヤー２１２，２１３等を上述の関係（レイヤーテーブル５３）に基づいて選択する。そして、選択したレイヤー２１２，２１３を、優先順位に従って重畳する。複数のレイヤー２１２，２１３で印加タイミングおよび印加軸が重なるパルス（例えば傾斜磁場パルス１０６と１４４）がある場合、優先順位の高い方のレイヤー（例えば２１３）に配置されているパルス（例えばパルス１４４）を選択する。これにより、複数の印加軸および複数の印加タイミングにおけるパルスの配置を示すパルスシーケンスを生成することができる。   The sequence layout calculation unit 31 selects one or more layers 212, 213 and the like corresponding to the imaging condition (for example, GE, EPI, SE, etc.) received by the reception unit 202 based on the above-described relationship (layer table 53). . Then, the selected layers 212 and 213 are superimposed according to the priority order. When there are pulses (for example, gradient magnetic field pulses 106 and 144) whose application timings and application axes overlap in a plurality of layers 212 and 213, pulses (for example, pulse 144) arranged in the higher priority layer (for example, 213). Select. Thereby, the pulse sequence which shows arrangement | positioning of the pulse in several application axes and several application timings can be produced | generated.

本発明の構成では、予め複数のレイヤー２１２、２１３等にそれぞれ１以上のパルス（高周波磁場パルス９４や傾斜磁場パルス９５，９７、９９、１０１、１０３、１０５、１０６、１０７、１４２、１４３，１４４）を配置した状態で用意し、それぞれのレイヤーと、撮像条件（例えば、シーケンス、GE,EPI等）との関係（テーブル５３）を定めておくことにより、使用者は、パルスシーケンスの設計に必要とされる複雑な条件を知らなくても、撮像条件を選択するだけで、必要なレイヤーが選択され、選択したレイヤーが重畳されることにより、パルスシーケンスを容易に生成することができる。   In the configuration of the present invention, one or more pulses (high-frequency magnetic field pulses 94 and gradient magnetic field pulses 95, 97, 99, 101, 103, 105, 106, 107, 142, 143, and 144 are respectively applied to the plurality of layers 212 and 213 in advance. ) Are arranged, and the relationship between each layer and the imaging conditions (for example, sequence, GE, EPI, etc.) (table 53) is determined so that the user needs to design the pulse sequence. Even without knowing complicated conditions, it is possible to easily generate a pulse sequence by selecting necessary imaging layers and superimposing the selected layers simply by selecting imaging conditions.

また、複数のレイヤー２１２，２１３等には、それぞれ、縦軸および横軸の一方（例えば横軸）が時間方向の区間（例えば、区間名：励起（Excitation）、リフォーカス（Refocus）、位相エンコード（P.Encode）、周波数エンコード（F.Encode)、クラッシャー（Crusher)）を、他方（例えば縦軸）が印加軸の種類（例えば、励起／読み出し（RF/AD)、スライス方向（Gｓ）、位相エンコード方向（Gｐ）、周波数エンコード方向（Gｆ））を示す２次元マトリクスが所定の行数および列数により搭載されている構成とすることが望ましい。２次元マトリクスを構成する複数のセルのうち１以上には、上述した高周波磁場パルス９４または傾斜磁場パルス９５，９７、９９、１０１、１０３、１０５、１０６、１０７、１４２、１４３、１４４等が予め配置されている。   In addition, in each of the plurality of layers 212, 213, etc., one of the vertical axis and the horizontal axis (for example, the horizontal axis) is a section in the time direction (for example, section name: Excitation, Refocus, phase encoding). (P.Encode), frequency encoding (F.Encode), crusher (Crusher), the other (eg vertical axis) is the type of application axis (eg excitation / readout (RF / AD), slice direction (Gs), It is desirable that the two-dimensional matrix indicating the phase encoding direction (Gp) and the frequency encoding direction (Gf)) is mounted with a predetermined number of rows and columns. In one or more of the plurality of cells constituting the two-dimensional matrix, the above-described high-frequency magnetic field pulse 94 or gradient magnetic field pulse 95, 97, 99, 101, 103, 105, 106, 107, 142, 143, 144, etc. Has been placed.

シーケンスレイアウト計算部３４は、撮像条件に応じて、上記関係（レイヤーテーブル５３）に基づいて選択したレイヤー２１２，２１３を重畳する際に、２次元マトリクスが重なり合うように重畳する。重なり合うセルに複数のパルスがある場合（例えば、セル２１４）、優先順位の高い方のレイヤー２１３のセル２１４のパルス１４４を選択する。   The sequence layout calculation unit 34 superimposes the two-dimensional matrices so as to overlap when superimposing the layers 212 and 213 selected based on the above relationship (layer table 53) according to the imaging conditions. When there are a plurality of pulses in the overlapping cells (for example, cell 214), the pulse 144 of the cell 214 of the layer 213 having the higher priority is selected.

また、シーケンスレイアウト計算部３４は、レイヤー２１２、２１３に配置される高周波磁場パルス９４や傾斜磁場パルス９５等の波形を、受け付け部２０２が受け付けた撮像条件を用いて設定することも可能である。例えば、パルス９４、９５等の波形を、図７および図８のように、予め定めておいたパルスリスト内の予め定めておいた波形と中心位置の設定方法により、受け付けた撮像条件の値等に基づいて設定することも可能である。   In addition, the sequence layout calculation unit 34 can set waveforms such as the high-frequency magnetic field pulse 94 and the gradient magnetic field pulse 95 arranged in the layers 212 and 213 using the imaging conditions received by the reception unit 202. For example, the waveforms of the pulses 94, 95, etc. can be received according to the setting method of the predetermined waveform and center position in the predetermined pulse list as shown in FIGS. It is also possible to set based on

また、シーケンスレイアウト計算部３４は、受け付け部２０２を介して、使用者によってパルスが配置された新規レイヤーの追加を受け付けることも可能である。この場合、受け付けた新規レイヤーを最も優先順位が高いレイヤーとすることにより、使用者が追加したパルスを採用したパルスシーケンスを生成できる。   In addition, the sequence layout calculation unit 34 can accept addition of a new layer in which pulses are arranged by the user via the accepting unit 202. In this case, by setting the received new layer as the layer having the highest priority, a pulse sequence employing a pulse added by the user can be generated.

また、シーケンスレイアウト計算部３４は、受け付け部２０２を介して、レイヤー２１２，２１３等に予め配置されたパルス９４，９５等の変更または追加を使用者から受け付けることも可能である。この場合、レイヤー記憶部３１に記憶されたレイヤー２１２，２１３を、パルスを変更または追加後のレイヤーに更新する。   In addition, the sequence layout calculation unit 34 can receive, from the user, changes or additions of the pulses 94 and 95 and the like that are arranged in advance in the layers 212 and 213 and the like via the reception unit 202. In this case, the layers 212 and 213 stored in the layer storage unit 31 are updated to the layer after changing or adding the pulse.

さらに、シーケンスレイアウト計算部３４は、受け付け部２０２を介して、パルス９４，９５等の波形の変更を使用者から受け付けることも可能である。この場合、レイヤー記憶部３１に記憶されたレイヤー２１２，２１３等の波形は、変更された波形に更新する。   Furthermore, the sequence layout calculation unit 34 can also accept a change in waveform such as the pulses 94 and 95 from the user via the accepting unit 202. In this case, the waveforms of the layers 212, 213, etc. stored in the layer storage unit 31 are updated to the changed waveform.

レイヤーに搭載する２次元マトリクスの行数および列数は、撮像パラメータに設定されたシーケンスに応じて予め定めておくように構成することも可能である。   The number of rows and the number of columns of the two-dimensional matrix mounted on the layer may be determined in advance according to the sequence set in the imaging parameter.

また、シーケンスレイアウト計算部３４が生成したパルスシーケンスのパルスの時間幅を、撮像パラメータとして入力された繰り返し時間TRに応じて設定するシーケンスパターン計算部３５をさらに有する構成とすることも可能である。   In addition, it is possible to further include a sequence pattern calculation unit 35 that sets the pulse width of the pulse sequence generated by the sequence layout calculation unit 34 according to the repetition time TR input as the imaging parameter.

また、生成したパルスシーケンスのパルスの一部の波形を、立ち上がり勾配を低下させる最適化処理を行う最適化シーケンス計算部３６をさらに有する構成とすることも可能である。   Moreover, it is also possible to have a configuration further including an optimization sequence calculation unit 36 that performs an optimization process for reducing the rising gradient of a part of the pulse of the generated pulse sequence.

以下、添付図面に従って本実施形態のＭＲＩ装置についてさらに詳しく説明する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, the MRI apparatus of this embodiment will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

最初に、本発明に係るＭＲＩ装置の一例の全体構成の概要を図９に基づいて説明する。このＭＲＩ装置は、ＮＭＲ現象を利用して被検体の断層画像を得るもので、図９に示すように、静磁場発生系２と、傾斜磁場発生系３と、送信系５と、受信系６と、信号処理系７と、シーケンサ４と、中央処理装置（ＣＰＵ）８とを備えて構成される。   First, an outline of the overall configuration of an example of the MRI apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This MRI apparatus uses a NMR phenomenon to obtain a tomographic image of a subject. As shown in FIG. 9, a static magnetic field generation system 2, a gradient magnetic field generation system 3, a transmission system 5, and a reception system 6 are used. A signal processing system 7, a sequencer 4, and a central processing unit (CPU) 8.

静磁場発生系２は、垂直磁場方式であれば、被検体１の周りの空間にその体軸と直交する方向に、水平磁場方式であれば、体軸方向に均一な静磁場を発生させる。静磁場発生系は、永久磁石方式、常電導方式あるいは超電導方式の静磁場発生源を備え、静磁場発生源により、上記均一磁場を発生させる。   The static magnetic field generation system 2 generates a uniform static magnetic field in the direction perpendicular to the body axis in the space around the subject 1 when the vertical magnetic field method is used, and in the body axis direction when the horizontal magnetic field method is used. The static magnetic field generation system includes a permanent magnet type, normal conduction type or superconductivity type static magnetic field generation source, and the static magnetic field generation source generates the uniform magnetic field.

傾斜磁場発生系３は、ＭＲＩ装置の座標系（静止座標系）であるＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向に傾斜磁場を印加する傾斜磁場コイル９と、それぞれの傾斜磁場コイルを駆動する傾斜磁場電源１０とを有し、後述のシ−ケンサ４からの命令に従ってそれぞれのコイルの傾斜磁場電源１０を駆動することにより、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向に傾斜磁場Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚを印加する。撮影時には、スライス面（撮影断面）に直交する方向にスライス方向傾斜磁場パルス（Ｇｓ）を印加して被検体１に対するスライス面を設定し、そのスライス面に直交して且つ互いに直交する残りの２つの方向に位相エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｐ）と周波数エンコード方向傾斜磁場パルス（Ｇｆ）を印加して、エコー信号にそれぞれの方向の位置情報をエンコードする。   The gradient magnetic field generation system 3 includes a gradient magnetic field coil 9 that applies gradient magnetic fields in the three-axis directions of X, Y, and Z, which are coordinate systems (stationary coordinate systems) of the MRI apparatus, and gradient magnetic fields that drive the respective gradient magnetic field coils. And a gradient magnetic field Gx, Gy, Gz is applied in the three axial directions of X, Y, and Z by driving the gradient magnetic field power supply 10 of each coil in accordance with a command from the sequencer 4 to be described later. To do. At the time of imaging, a slice direction gradient magnetic field pulse (Gs) is applied in a direction orthogonal to the slice plane (imaging cross section) to set a slice plane for the subject 1, and the remaining two orthogonal to the slice plane and orthogonal to each other. A phase encoding direction gradient magnetic field pulse (Gp) and a frequency encoding direction gradient magnetic field pulse (Gf) are applied in one direction, and position information in each direction is encoded in the echo signal.

シーケンサ４は、高周波磁場パルス（以下、「ＲＦパルス」という）と傾斜磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで被検体１に繰り返し印加する制御を行う。シーケンサ４は、ＣＰＵ８の制御で動作し、被検体１の断層画像のデータ収集に必要な種々の命令を送信系５、傾斜磁場発生系３、および受信系６に送ることにより、パルスシーケンスを実行させる制御を行う。   The sequencer 4 performs control to repeatedly apply a high-frequency magnetic field pulse (hereinafter referred to as “RF pulse”) and a gradient magnetic field pulse to the subject 1 in a predetermined pulse sequence. The sequencer 4 operates under the control of the CPU 8 and executes a pulse sequence by sending various commands necessary for collecting tomographic image data of the subject 1 to the transmission system 5, the gradient magnetic field generation system 3, and the reception system 6. To control.

送信系５は、被検体１の生体組織を構成する原子の原子核スピンに核磁気共鳴を起こさせるために、被検体１にＲＦパルスを照射する。送信系５は、高周波発振器１１と変調器１２と高周波増幅器１３と送信側の高周波コイル（送信コイル）１４ａとを備えている。高周波発振器１１は、シーケンサ４からの指令によるタイミングでＲＦパルス信号を発生する。ＲＦパルス信号は、変調器１２により振幅変調され、この振幅変調されたＲＦパルス信号を高周波増幅器１３で増幅した後に被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ａに供給することにより、ＲＦパルスが被検体１に照射される。   The transmission system 5 irradiates the subject 1 with an RF pulse in order to cause nuclear magnetic resonance to occur in the nuclear spins of the atoms constituting the living tissue of the subject 1. The transmission system 5 includes a high-frequency oscillator 11, a modulator 12, a high-frequency amplifier 13, and a transmission-side high-frequency coil (transmission coil) 14a. The high frequency oscillator 11 generates an RF pulse signal at a timing according to a command from the sequencer 4. The RF pulse signal is amplitude-modulated by the modulator 12, and the amplitude-modulated RF pulse signal is amplified by the high-frequency amplifier 13 and then supplied to the high-frequency coil 14 a disposed close to the subject 1. Is irradiated to the subject 1.

受信系６は、被検体１の生体組織を構成する原子核スピンの核磁気共鳴により放出されるエコー信号（ＮＭＲ信号）を検出するものあり、受信側の高周波コイル（受信コイル）１４ｂと信号増幅器１５と直交位相検波器１６と、Ａ／Ｄ変換器１７とを備えている。送信側の高周波コイル１４ａから照射されたＲＦパルスによって励起された被検体１が発するＮＭＲ信号は、被検体１に近接して配置された高周波コイル１４ｂによって検出され、信号増幅器１５で増幅された後、シーケンサ４からの指令によるタイミングで直交位相検波器１６により直交する二系統の信号に分割され、それぞれがＡ／Ｄ変換器１７でディジタル量に変換されて、信号処理系７に送られる。   The receiving system 6 detects an echo signal (NMR signal) emitted by nuclear magnetic resonance of nuclear spins constituting the biological tissue of the subject 1, and includes a receiving-side high-frequency coil (receiving coil) 14 b and a signal amplifier 15. And a quadrature phase detector 16 and an A / D converter 17. The NMR signal emitted from the subject 1 excited by the RF pulse irradiated from the high-frequency coil 14 a on the transmission side is detected by the high-frequency coil 14 b arranged close to the subject 1 and amplified by the signal amplifier 15. The signals are divided into two orthogonal signals by the quadrature phase detector 16 at the timing according to the command from the sequencer 4, converted into digital quantities by the A / D converter 17, and sent to the signal processing system 7.

信号処理系７は、各種データ処理と処理結果の表示及び保存等を行うものであり、光ディスク１９、磁気ディスク１８等の外部記憶装置と、ＣＲＴ等からなるディスプレイ２０とを有する。受信系６からのデータがＣＰＵ８に入力されると、ＣＰＵ８が信号処理、画像再構成等の処理を実行し、その結果である被検体１の断層画像をディスプレイ２０に表示すると共に、外部記憶装置の磁気ディスク１８等に記録する。   The signal processing system 7 performs various data processing and display and storage of processing results, and has an external storage device such as an optical disk 19 and a magnetic disk 18 and a display 20 made up of a CRT or the like. When data from the reception system 6 is input to the CPU 8, the CPU 8 executes processing such as signal processing and image reconstruction, and displays the tomographic image of the subject 1 as a result on the display 20 and an external storage device. On the magnetic disk 18 or the like.

操作部２５は、ＭＲＩ装置の各種制御情報や上記信号処理系７で行う処理の制御情報を入力するものであり、トラックボール又はマウス２３、及び、キーボード２４等を備えて構成される。この操作部２５はディスプレイ２０に近接して配置され、使用者はディスプレイ２０を見ながら操作部２５を通してインタラクティブにＭＲＩ装置の各種処理を制御する。   The operation unit 25 inputs various control information of the MRI apparatus and control information of processing performed by the signal processing system 7, and includes a trackball or mouse 23, a keyboard 24, and the like. The operation unit 25 is arranged close to the display 20, and the user interactively controls various processes of the MRI apparatus through the operation unit 25 while looking at the display 20.

なお、図９において、送信側の高周波コイル１４ａと傾斜磁場コイル９は、被検体１が挿入される静磁場発生系２の静磁場空間内に、垂直磁場方式であれば被検体１に対向して、水平磁場方式であれば被検体１を取り囲むようにして設置されている。また、受信側の高周波コイル１４ｂは、被検体１に対向して、或いは取り囲むように設置されている。   In FIG. 9, the high-frequency coil 14a and the gradient magnetic field coil 9 on the transmission side face the subject 1 in the static magnetic field space of the static magnetic field generation system 2 in which the subject 1 is inserted, in the vertical magnetic field method. If the horizontal magnetic field method is used, the subject 1 is installed so as to surround it. The high-frequency coil 14b on the receiving side is installed so as to face or surround the subject 1.

現在ＭＲＩ装置の撮像対象核種は、臨床で普及しているものとしては、被検体の主たる構成物質である水素原子核（プロトン）である。プロトン密度の空間分布や、励起状態の緩和時間の空間分布に関する情報を画像化することで、人体頭部、腹部、四肢等の形態または、機能を２次元もしくは３次元的に撮像する。   At present, the radionuclide to be imaged by the MRI apparatus is a hydrogen nucleus (proton) which is a main constituent material of the subject as widely used clinically. Information on the spatial distribution of the proton density and the spatial distribution of the relaxation time of the excited state is imaged, thereby imaging the form or function of the human head, abdomen, limbs, etc. two-dimensionally or three-dimensionally.

本発明のＭＲＩ装置は、図９のように、図１のパルスシーケンス生成装置２１０を内蔵している。具体的には、パルスシーケンス生成装置２１０は、ＲＯＭ２１に配置された、レイヤー記憶部３１と、パルス記憶部３２と、スキャンパラメータ記憶部３３と、パルスシーケンス演算部２０１とを備えて構成される。パルスシーケンス演算部２０１は、図１のように、シーケンスレイアウト計算部３４と、シーケンスパターン計算部３５と、最適化シーケンス計算部３６と、表示制御部３７とを含む。パルスシーケンス演算部２０１の各部の機能は、ＣＰＵ８がＲＯＭ２１に予め格納されたプログラムを読み込んで実行することによりソフトウエアによって実現される。また、シーケンスパターン計算部３５と、最適化シーケンス計算部３６と、表示制御部３７の動作の一部または全部は、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）やＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等のハードウエアにより実現することも可能である。   As shown in FIG. 9, the MRI apparatus of the present invention incorporates the pulse sequence generator 210 shown in FIG. Specifically, the pulse sequence generation device 210 includes a layer storage unit 31, a pulse storage unit 32, a scan parameter storage unit 33, and a pulse sequence calculation unit 201 that are arranged in the ROM 21. As shown in FIG. 1, the pulse sequence calculation unit 201 includes a sequence layout calculation unit 34, a sequence pattern calculation unit 35, an optimization sequence calculation unit 36, and a display control unit 37. The function of each unit of the pulse sequence calculation unit 201 is realized by software by the CPU 8 reading and executing a program stored in the ROM 21 in advance. Some or all of the operations of the sequence pattern calculation unit 35, the optimization sequence calculation unit 36, and the display control unit 37 are performed by hardware such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field-programmable gate array (FPGA). Can also be realized.

なお、以下の説明において、「撮像」を「スキャン」とも呼ぶ。   In the following description, “imaging” is also referred to as “scan”.

スキャンパラメータ記憶部３３は撮像パラメータ（以下、スキャンパラメータと呼ぶ）の名称と値により構成されるテーブル（以下スキャンパラメータテーブル）４１を記憶する。図２は、表示制御部３７が、使用者からスキャンパラメータテーブルの値の入力を受け付けるためのスキャンパラメータ入力画面であり、領域４１には、入力を受け付けるべきスキャンパラメータのパラメータ項目４１ａと、値入力のための領域４１ｂとが各スキャンパラメータについて表示される。図２の例では、パラメータ項目として、撮像（スキャン）シーケンス（Sequence)、２次元撮像／３次元撮像の選択（２Ｄ／３Ｄ）、繰り返し時間（ＴＲ），エコー時間（ＴＥ），フリップ角（ＦＡ）、スライス枚数（スライス＃）、周波数方向のサンプル数（Ｆｒｅｑ＃）、エンコード方向のサンプル数（Ｐｈａｓｅ＃）、スライス厚（Thickness)が入力される。   The scan parameter storage unit 33 stores a table (hereinafter referred to as a scan parameter table) 41 composed of names and values of imaging parameters (hereinafter referred to as scan parameters). FIG. 2 is a scan parameter input screen for the display control unit 37 to accept an input of a value of the scan parameter table from the user. In an area 41, a parameter item 41a of a scan parameter to be accepted and a value input For each scan parameter. In the example of FIG. 2, as the parameter items, an imaging (scan) sequence (Sequence), 2D imaging / 3D imaging selection (2D / 3D), repetition time (TR), echo time (TE), flip angle (FA) ), The number of slices (slice #), the number of samples in the frequency direction (Freq #), the number of samples in the encoding direction (Phase #), and the slice thickness (Thickness).

また、スキャンパラメータ入力画面には、パラメータ追加ボタン４２と、シーケンス編集ボタン４３と、スタートボタン４４と、クローズボタン４５が表示される。ボタン４２を押下することによって、領域４１のスキャンパラメータ項目４１ａの最後尾に新たなスキャンパラメータ項目が追加できる。また、ボタン４３によって新たな画面（図３のシーケンス編集画面）を表示することができる。また、スタートボタン４４によって撮像が開始され、ボタン４５によって画面が閉じられる。   In addition, a parameter addition button 42, a sequence edit button 43, a start button 44, and a close button 45 are displayed on the scan parameter input screen. By pressing the button 42, a new scan parameter item can be added to the end of the scan parameter item 41a in the area 41. Further, a new screen (sequence edit screen in FIG. 3) can be displayed by the button 43. The start button 44 starts imaging and the button 45 closes the screen.

また、図２は、スキャンパラメータ項目の一つのスキャンシーケンス（Sequence)として、グラディエントエコー（ＧＥ）シーケンスがパラメータとして入力され、２次元（２Ｄ）が選択され、ＴＲ＝３００msec、ＴＥ＝１６msec、ＦＡ＝９０度、スライス数（スライス＃）が１０、周波数方向のサンプル数（Ｆｒｅｑ＃）およびエンコード方向のサンプル数（Ｐｈａｓｅ＃）は、それぞれ２５６であり、スライス厚（Thickness)が５ｍｍである例を示す。以下の説明は、図２に示すスキャンパラメータテーブルに基づいて行う。   Also, FIG. 2 shows that a gradient echo (GE) sequence is input as a parameter as one scan sequence (Sequence) of a scan parameter item, two-dimensional (2D) is selected, TR = 300 msec, TE = 16 msec, FA = An example is shown in which 90 degrees, the number of slices (slice #) is 10, the number of samples in the frequency direction (Freq #) and the number of samples in the encoding direction (Phase #) are 256, and the slice thickness (Thickness) is 5 mm. . The following description will be made based on the scan parameter table shown in FIG.

レイヤー記憶部３１は、レイヤーを特定するレイヤー名称（Ｌａｙｅｒ）と、スキャンパラメータ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）との関係を示すテーブル（以下レイヤーテーブル）を記憶する。図５および図６は、表示制御部３７がディスプレイ２０に表示させた画面であり、領域５３には、レイヤーテーブルが表示されている。図６のレイヤーテーブルは、図５のレイヤーテーブルの下側の続きである。レイヤーは、レイヤーテーブルによって優先順位が付与され、下側にあるレイヤーほど優先順位が高い。レイヤーテーブルのスキャンパラメータとしては、スキャンパラメータ項目の一つ（例えば、スキャンシーケンス）または、２以上を組み合わせた条件が用いられる。レイヤーテーブルには、そのレイヤーに配置されるパルス（Ｏｂｊｅｃｔ）の名称も記載されている。さらに、そのレイヤーおよびそのレイヤー以下のレイヤーに搭載されるマトリクスの行および列の数、名称ならびにそのレイヤーに記載されるシーケンスを実行する時間幅（Duration＝ＴＲ／スライス数）の計算方法（Ｐｒｏｐｅｒｔｙ）もレイヤーテーブルには記載されている。図５および図６のＧＥ BasicレイヤーからEPI Rewindレイヤーまでの各レイヤーのマトリクスには、行方向には、励起／読み出し（RF/AD)、スライス方向（Gｓ）、位相エンコード方向（Gｐ）、周波数エンコード方向（Gｆ）の４行が、列方向には、励起（Excitation）、リフォーカス（Refocus）、位相エンコード（P.Encode）、周波数エンコード（F.Encode)、クラッシャー（Crusher)の５列が設定される。図６のＦＳＥ Basicレイヤー以下のレイヤーのマトリクスは、行方向は、上記と同様であるが、列方向は、リフォーカスと位相エンコードの間に、プリクラッシャー（Pre Crusher)および反転（Inversion)の列が挿入されている。   The layer storage unit 31 stores a table (hereinafter referred to as a layer table) indicating a relationship between a layer name (Layer) for specifying a layer and a scan parameter (Condition). 5 and 6 are screens displayed on the display 20 by the display control unit 37, and a layer table is displayed in the region 53. The layer table in FIG. 6 is a continuation of the lower side of the layer table in FIG. The layers are given priority by the layer table, and the lower the layer, the higher the priority. As a scan parameter of the layer table, one of scan parameter items (for example, a scan sequence) or a condition combining two or more is used. In the layer table, names of pulses (Objects) arranged in the layer are also described. Further, the number of rows and columns of the matrix mounted on the layer and the layers below the layer, the name, and the time width (Duration = TR / number of slices) for executing the sequence described in the layer (Property) Are also listed in the layer table. In the matrix of each layer from the GE Basic layer to the EPI Rewind layer in FIGS. 5 and 6, excitation / reading (RF / AD), slice direction (Gs), phase encoding direction (Gp), frequency in the row direction There are 4 rows of encoding direction (Gf) and 5 columns of excitation (Excitation), refocusing (Refocus), phase encoding (P.Encode), frequency encoding (F.Encode) and crusher (Crusher) in the column direction. Is set. In the matrix of layers below the FSE Basic layer in FIG. 6, the row direction is the same as the above, but the column direction is a column of pre-crusher (Pre Crusher) and inversion (Inversion) between refocus and phase encoding. Has been inserted.

図５、図６の画面には、レイヤーテーブルを表示する領域５３の他、ボタン５１〜５７が表示されている。ボタン５１を押下することにより、レイヤーテーブルが表示される。ボタン５２によって、後述の図５のパルスリスト画面に切り替わる。領域５３のレイヤーテーブルの各要素は、使用者が編集できる。ボタン５４によって、テーブルにおけるレイヤーの順序の繰り上げ（すなわち、優先順位の繰り下げ）、またはボタン５５によってレイヤーの順序の繰り下げ（優先順位の繰り上げ）が可能である。また、ボタン５６によって、使用者は、新規レイヤーをテーブルの最下段に追加することができる。ボタン５７によって、変更や追加したテーブルのレイヤー記憶部３１への保存が実施される。   In the screens of FIGS. 5 and 6, buttons 51 to 57 are displayed in addition to the area 53 for displaying the layer table. By pressing the button 51, a layer table is displayed. The button 52 switches to a pulse list screen shown in FIG. Each element of the layer table in the area 53 can be edited by the user. The button 54 can be used to raise the order of layers in the table (that is, lower priority), or the button 55 can be used to lower the order of layers (higher priority). Further, the button 56 allows the user to add a new layer to the bottom row of the table. The button 57 saves the changed or added table in the layer storage unit 31.

パルス記憶部３２には、図５，図６のレイヤーテーブルのパルスの欄に記載された各パルスのマトリクス上の位置、ならびに、波形と中心位置の計算方法を示すテーブル（パルスリスト）が記憶されている。波形と中心位置は、スキャンパラメータの１以上の項目を用いて設定される。図７および図８は表示制御部３７がディスプレイ２０にパルスリストを表示させた画面であり、領域６１にパルスリストが表示されている。パルスの位置は、行および列の組み合わせにより示されている。パルス波形は、予め格納されている複数の波形を設定する事項（高周波（RF）、台形（Trapezoid）、Sinc波形、振幅（Amp)、バンド幅（BW)、左右非対称比率（Asymmetry)等のうち１以上）と、パルスの中心時間等の印加タイミングを定める事項（パルスの中心時間（Center Time）等）とによって設定されている。パルスの中心時間は、ここでは、励起用のＲＦパルスの中心印加時間を時間０とする。なお、パルス波形を設定する事項の一部は、スキャンパラメータ（例えば、ＴＥ等）を用いて計算により定めることも可能である。   The pulse storage unit 32 stores a table (pulse list) indicating the calculation method of the waveform and the center position, as well as the position of each pulse described in the pulse column of the layer table of FIGS. 5 and 6. ing. The waveform and the center position are set using one or more items of scan parameters. 7 and 8 are screens in which the display control unit 37 displays the pulse list on the display 20, and the pulse list is displayed in the region 61. The position of the pulse is indicated by a combination of rows and columns. The pulse waveform is a setting of multiple waveforms stored in advance (high frequency (RF), trapezoid (Trapezoid), Sinc waveform, amplitude (Amp), bandwidth (BW), left-right asymmetry ratio (Asymmetry), etc.) 1 or more) and items that determine the application timing such as the center time of the pulse (Center time of the pulse, etc.). Here, the central application time of the RF pulse for excitation is time 0 as the central time of the pulse. Note that some of the items for setting the pulse waveform can be determined by calculation using a scan parameter (for example, TE or the like).

図７および図８の画面には、パルスリストの領域の他に、図５、図６の画面と同様のボタン５１、５２、ならびに、ボタン６２〜６５が表示されている。ボタン５２によって、パルスリストが表示され、ボタン５１を押下することにより、前述の図５および図６のレイヤーテーブルに切り替わる。領域６１のパルスリストの各要素は、使用者が編集できる。ボタン６２によってパルスの順序の繰り上げ、またはボタン６３によってパルスの順序の繰り下げが可能である。ボタン６４によって新規パルスを最下段に追加して作成することができる。また、ボタン６５によって追加や変更されたパルスリストのパルス記憶部３２への保存が実施される。   The screens of FIGS. 7 and 8 display buttons 51 and 52 and buttons 62 to 65 similar to the screens of FIGS. 5 and 6 in addition to the pulse list area. The pulse list is displayed by the button 52, and when the button 51 is pressed, the layer table shown in FIGS. 5 and 6 is switched to. Each element of the pulse list in the region 61 can be edited by the user. The button 62 can be used to increase the order of pulses, or the button 63 can be used to decrease the order of pulses. A new pulse can be added to the lowermost stage by the button 64 and created. Further, the pulse list added or changed by the button 65 is stored in the pulse storage unit 32.

レイヤー記憶部３１およびパルス記憶部３２のレイヤーテーブルおよびパルスリストは、パルスシーケンスを作成する上で必要な種々の条件（例えば、(1)スライス（Ｓｌｉｃｅ）選択用傾斜磁場パルス印加中は、位相エンコード（Ｐｈａｓｅ）および周波数エンコード（Ｆｒｅｑ）用の傾斜磁場パルスを印加しない、(2)繰り返し時間（ＴＲ）やエコー時間（ＴＥ）に応じて、高周波磁場パルスおよび傾斜磁場パルスの印加タイミングが変化させる、(3)リフェーズ（Ｒｅｐｈａｓｅ）機能やＥＰＩ（エコプラナー）機能を併用した場合、高周波磁場パルスおよび傾斜磁場パルスを変化させる等）を、一般的に使用されるシーケンスパターン（グラディエントエコー（ＧＥ）シーケンス、ＥＰＩなど）で実現されるように、複数のレイヤーに分けて搭載されるパルスおよびパルス波形や中心位置が予め設定されている。   The layer table and the pulse list of the layer storage unit 31 and the pulse storage unit 32 include various conditions necessary for creating a pulse sequence (for example, (1) Slice selection gradient magnetic field pulse application during phase encoding. (Phase) and the gradient magnetic field pulse for frequency encoding (Freq) are not applied. (2) The application timing of the high frequency magnetic field pulse and the gradient magnetic field pulse is changed according to the repetition time (TR) and the echo time (TE). (3) When a rephase function or an EPI (ecoplanar) function is used in combination, a generally used sequence pattern (gradient echo (GE) sequence, etc.) Divided into multiple layers, such as with EPI) Equipped with is pulsed and the pulse waveform and the center position is set in advance.

次に、パルスシーケンス生成装置２１０の動作について、図１０、図１１のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the pulse sequence generation device 210 will be described using the flowcharts of FIGS.

＜動作例１＞
まず、シーケンスレイアウト計算部３４は、図２に示すスキャンパラメータ入力画面を表示制御部３７を介してディスプレイ２０に表示させ、使用者から、スキャンパラメータの各項目の値の入力を操作部２５および受け付け部２０２を介して、入力画面上で受け付ける（ステップ６７）。 <Operation example 1>
First, the sequence layout calculation unit 34 displays the scan parameter input screen shown in FIG. 2 on the display 20 via the display control unit 37, and accepts the input of the value of each item of the scan parameter from the user and the operation unit 25. It is accepted on the input screen via the unit 202 (step 67).

使用者が、スキャンパラメータ入力画面の「シーケンス編集」ボタン４３を押下すると、ＣＰＵ８は、シーケンスレイアウト計算部３４を起動する（ステップ６８）。   When the user presses the “sequence edit” button 43 on the scan parameter input screen, the CPU 8 activates the sequence layout calculation unit 34 (step 68).

シーケンスレイアウト計算部３４は、図５および図６のレイヤーテーブルを参照し、使用者から受け付けたスキャンパラメータの各項目の入力値の少なくとも一つと、レイヤーテーブルの「スキャンパラメータ（Condition)」の欄の記載内容とが一致する（満たす）レイヤーを、レイヤーテーブルに設定された順（優先順位の順）に抽出する（ステップ６９）。   The sequence layout calculation unit 34 refers to the layer table in FIGS. 5 and 6 and inputs at least one input value of each item of the scan parameter received from the user and the “scan parameter (Condition)” column of the layer table. The layers whose contents match (are satisfied) are extracted in the order set in the layer table (priority order) (step 69).

抽出したレイヤーに対して、「レイヤーテーブルの行と列の名称・間隔（Property）」の欄に記載された内容の行と列のマトリクスを作成し、搭載する（ステップ７０）。また、抽出したレイヤーごとにレイヤーテーブルの「パルス（Objects)」の欄に記載されているパルスを読み出し、読み出したパルスの波形と搭載位置（行と列）を図７および図８のパルスリストの各欄から読み出す。読み出したパルスの波形に対応する抽象的な波形の図形を予め定めた形状から選択し、マトリクス上の、読み出した行と列のセルにパルスを配置する（ステップ７１）。これを抽出した各レイヤーについて繰り返す。これにより、マトリクス上の所定の位置に１以上のパルスが搭載された複数のレイヤーが、優先順位の順に積層された多層構造（以下シーケンスレイアウト）が作成される。   For the extracted layer, a matrix of rows and columns having the contents described in the column of “name and interval (Property) of row and column of layer table” is created and loaded (step 70). Further, for each extracted layer, the pulse described in the “pulse (Objects)” column of the layer table is read, and the waveform of the read pulse and the mounting position (row and column) are shown in the pulse list of FIG. 7 and FIG. Read from each column. An abstract waveform figure corresponding to the read pulse waveform is selected from predetermined shapes, and pulses are arranged in the read row and column cells on the matrix (step 71). This is repeated for each extracted layer. As a result, a multilayer structure (hereinafter referred to as a sequence layout) is created in which a plurality of layers having one or more pulses mounted at predetermined positions on the matrix are stacked in order of priority.

図２のスキャンパラメータ入力画面の入力値、および、図５、図６のレイヤーテーブルの場合について、さらに具体的に説明する。ステップ６７において図２の入力画面のスキャンパラメータ入力値は、シーケンスがGE、2D/3Dが2D、TR=300msec、TE=16msec、FA=90°、Slice枚数=10、周波数エンコード方向サンプル数＝256、位相エンコード方向サンプル数=256、スライス厚Tickness=5mmであり、このいずれかに図５および図６のスキャンパラメータテーブルのスキャンパラメータの欄の記載内容が一致する（満たす）のは、シーケンス「GE」が一致するGE Basicレイヤーのみであるので、シーケンスレイアウト計算部３４は、このレイヤーを抽出する。   The input values on the scan parameter input screen of FIG. 2 and the case of the layer tables of FIGS. 5 and 6 will be described more specifically. In step 67, the scan parameter input values on the input screen of FIG. 2 are sequence GE, 2D / 3D 2D, TR = 300 msec, TE = 16 msec, FA = 90 °, number of slices = 10, number of samples in frequency encoding direction = 256 The number of samples in the phase encoding direction = 256 and the slice thickness Tickness = 5 mm, and the description of the scan parameter column in the scan parameter table of FIG. 5 and FIG. ”Is the only GE Basic layer that matches, the sequence layout calculation unit 34 extracts this layer.

図５のスキャンパラメータテーブルの「GE Basicレイヤー」の行の「行と列の名称・間隔（Property）」の欄に記載されている行は、RF/AD、Gs、Gp、Gfの4行であり、列はExcitation、Refocus、P.Encode、F.Encode、Crusherの５列であるので、シーケンスレイアウト計算部３４は、４行×５列のマトリクスを作成し、GE Basicレイヤーに搭載する。   The rows listed in the “Row and column names / intervals (Property)” column in the “GE Basic layer” row of the scan parameter table in FIG. 5 are the four rows of RF / AD, Gs, Gp, and Gf. Yes, since there are five columns of Excitation, Refocus, P.Encode, F.Encode, and Crusher, the sequence layout calculation unit 34 creates a matrix of 4 rows × 5 columns and mounts it on the GE Basic layer.

図５のスキャンパラメータテーブルの「GE Basicレイヤー」の行の「パルス」の欄に記載されているパルスは、RF Pulse、Slice Select、Spacer Excite Gp、Spacer Excite Gf、Freq Encode、Acq Command、Spacer Acq Gs、Spacer Acq Gp、Slice Refocus、Phase Encode、Freq Dephase、Slice Crusher、Phase Crusher、Freq Crusherの１４個である。シーケンスレイアウト計算部３４は、それぞれのパルス名称に対応するパルス波形および行と列を図７，図８のパルスリストの各欄から読み出し、それぞれパルス波形を選択し、読み出した行と列の位置のマトリクス上のセルに配置する。例えば、RF Pulseは、RF/ADの行、Excitationの列であり、マトリクスの１行目、１列目のセルに配置される。なお、本実施形態では、パルスを印加しない時間をspacerパルスとして、パルスリストに記載し、他のパルスの処理と同様に処理する。   The pulses described in the “pulse” column of the “GE Basic layer” row of the scan parameter table in FIG. 5 are RF Pulse, Slice Select, Spacer Excite Gp, Spacer Excite Gf, Freq Encode, Acq Command, Spacer Acq. There are 14 Gs, Spacer Acq Gp, Slice Refocus, Phase Encode, Freq Dephase, Slice Crusher, Phase Crusher, and Freq Crusher. The sequence layout calculation unit 34 reads out the pulse waveform and row and column corresponding to each pulse name from each column of the pulse list in FIGS. 7 and 8, selects the pulse waveform, and sets the position of the read row and column. Place in cells on the matrix. For example, RF Pulse is an RF / AD row and an Excitation column, and is arranged in the first row and first column cells of the matrix. In the present embodiment, a time during which no pulse is applied is described as a spacer pulse in the pulse list, and is processed in the same manner as other pulses.

表示制御部３７は、図３のシーケンス編集画面をディスプレイ２０に表示する（ステップ７２）。シーケンス編集画面の領域８４は、ステップ６９で抽出したレイヤーを示す領域であり、GE Basicレイヤー２１２を表示する。ペンのマーク８５はGE Basicレイヤー２１２が編集されることを示す。文字列８１は、編集対象となっているレイヤー名称を、領域８２は、そのレイヤーのスキャンパラメータを表示する。ボタン８６によって、そのレイヤー２１２の優先順位（順序）の繰り上げ、またはボタン８７によってレイヤー２１２の順序の繰り下げ、ボタン８８によって新規レイヤーを最下段（最優先位置）に作成、またはボタン８９によって、編集結果（変更）の保存、ボタン９０によって図５、図６のレイヤーテーブル画面を表示する。   The display control unit 37 displays the sequence edit screen of FIG. 3 on the display 20 (step 72). An area 84 on the sequence edit screen is an area indicating the layer extracted in step 69 and displays the GE Basic layer 212. A pen mark 85 indicates that the GE Basic layer 212 is edited. The character string 81 displays the name of the layer to be edited, and the area 82 displays the scan parameter of the layer. The button 86 is used to raise the priority (order) of the layer 212, the button 87 is used to lower the order of the layer 212, the button 88 is used to create a new layer at the bottom (top priority position), or the button 89 is used to edit the result. The (change) save and button 90 display the layer table screens of FIGS.

また、表示制御部３７は、図３のレイヤー２１２の行タイトル９２にマトリクスの各行の名称を表示し、列タイトル９３に各列の名称を表示する。表示制御部３７は、マトリクスのセルに、ステップ７１で生成したパルスの抽象的なパルス形状を、パルスが配置されたセルに表示する。例えばパルス９４は、高周波磁場パルス（RF Pulse）であり、図７のパルスリストの「パルス波形と中心位置」の欄に高周波（Type=RF）、波形はSinc波形（Wave=Sinc）と設定されているので、Sinc波形のRF波を図３のセルに表示する。同様にしてパルス９５は、Acq Command、Type=Acquisitionであるので、受信系の駆動時間を示す矩形波を表示する。同様に、パルス96は、スライス選択（Slice Select）、パルス97はスライス方向リフォーカス（Slice Refocus）、パルス99は、スライス方向クラッシャー（Slice Cruhser）、パルス103は、位相方向クラッシャー（Phase Crusher）、パルス105は、周波数エンコード方向ディフェイズ（Freq Dephase）、パルス106は、周波数エンコード（Freq Encode）、パルス107は、周波数エンコード方向クラッシャー（Freq Crusher）であり、それぞれ波形は台形（Type=Trapezoid）で印加領域面積（Area）または振幅（Amp）が、図７のパルスリストにおいて設定されているので、表示制御部３７は傾斜磁場の印加方向の正負に合わせて、傾斜磁場の台形波をマトリクスのセルに表示する。パルス１０１は、位相エンコード（Phase Encode）であり、波形は台形（Type=Trapezoid）、印加領域面積は、Area = (Phase#[i] - Phase#/2) / (γ*FOV)である。Phase#[i] は、パルスシーケンスの位相エンコードにおける繰り返し回数Phase#のｉ回目のインデックスを示し、０からPhase#までインクリメントされる値であり、γは磁気回転比である。Areaは- Phase#/2 / (γ*FOV)からPhase#/2 / (γ*FOV)に変化する。よって、表示制御部３７は、パルス１０１として正負の方向に傾斜磁場の台形波を示し、段階的に変化することを示す矢印を表示する。パルス９８は、Spacer Acq Gs、パルス100はSpacer Excite Gp、パルス102はSpacer Acq Gf、パルス104はSpacer Excite Gfであり、Type=Spacerであり、傾斜磁場を印加しないことを示す×印を表示制御部３７は表示する。   Further, the display control unit 37 displays the name of each row of the matrix in the row title 92 of the layer 212 in FIG. 3 and displays the name of each column in the column title 93. The display control unit 37 displays the abstract pulse shape of the pulse generated in step 71 on the cell in the matrix in the cell in which the pulse is arranged. For example, the pulse 94 is a high-frequency magnetic field pulse (RF Pulse), and a high-frequency (Type = RF) is set in the “pulse waveform and center position” column of the pulse list in FIG. 7, and the waveform is set as a Sinc waveform (Wave = Sinc). Therefore, the RF wave of the Sinc waveform is displayed in the cell of FIG. Similarly, since the pulse 95 is Acq Command and Type = Acquisition, a rectangular wave indicating the driving time of the receiving system is displayed. Similarly, the pulse 96 is a slice selection, the pulse 97 is a slice direction refocus, the pulse 99 is a slice direction crusher, the pulse 103 is a phase crusher, Pulse 105 is a frequency encoding direction phase (Freq Dephase), pulse 106 is a frequency encoding (Freq Encode), pulse 107 is a frequency encoding direction crusher (Freq Crusher), and each waveform is a trapezoid (Type = Trapezoid). Since the application area (Area) or amplitude (Amp) is set in the pulse list of FIG. 7, the display control unit 37 applies the trapezoidal wave of the gradient magnetic field to the cell of the matrix in accordance with the sign of the gradient magnetic field application direction. To display. The pulse 101 is phase encode, the waveform is trapezoid (Type = Trapezoid), and the application area is Area = (Phase # [i] −Phase # / 2) / (γ * FOV). Phase # [i] indicates an i-th index of the number of repetitions Phase # in the phase encoding of the pulse sequence, and is a value incremented from 0 to Phase #, and γ is a magnetic rotation ratio. The Area changes from -Phase # / 2 / (γ * FOV) to Phase # / 2 / (γ * FOV). Therefore, the display control unit 37 displays a trapezoidal wave of a gradient magnetic field in the positive and negative directions as the pulse 101, and displays an arrow indicating that it changes stepwise. Pulse 98 is Spacer Acq Gs, Pulse 100 is Spacer Excite Gp, Pulse 102 is Spacer Acq Gf, Pulse 104 is Spacer Excite Gf, Type = Spacer, and X is displayed to indicate that no gradient magnetic field is applied. The part 37 displays.

図３の画面に表示されているレイヤーのマトリクスにおいて、太線の枠で囲まれたセル２１４は、選択されているパルスであることを示す。領域１０８は、選択されているパルスのプロパティ（「パルス波形と中心位置」）の内容を表示する領域である。すなわち、領域１０８には、パルスの名称、波形、振幅、印加領域面積、のそれぞれの値を表示制御部３７は表示し、領域１０９およびレイヤー２１２内のセルにはパルスの抽象的なパルス形状を表示する。また、図３の画面において、レイヤー２１２のマトリクスの外側の領域を使用者が選択した場合、選択されているレイヤー２１２のプロパティを表示制御部３７は表示する。   In the layer matrix displayed on the screen of FIG. 3, a cell 214 surrounded by a bold frame indicates that it is a selected pulse. The area 108 is an area for displaying the contents of the properties of the selected pulse (“pulse waveform and center position”). That is, the display control unit 37 displays values of the pulse name, waveform, amplitude, and application area in the area 108, and an abstract pulse shape of the pulse is displayed in the cells in the area 109 and the layer 212. indicate. In addition, when the user selects an area outside the matrix of the layer 212 on the screen of FIG. 3, the display control unit 37 displays the properties of the selected layer 212.

このように、図３のシーケンス編集画面がディスプレイ２０に表示されることにより、使用者は、入力したスキャンパラメータで実行されるシーケンスのレイアウトを確認できる。また、ＴＲやＴＥによらず時間方向に一定間隔にマトリクス状に配置されたレイアウトを確認することで、シーケンスの全体像を直感的に把握できる。   3 is displayed on the display 20, the user can confirm the layout of the sequence executed with the input scan parameters. In addition, by confirming the layout arranged in a matrix at regular intervals in the time direction regardless of TR or TE, the entire sequence can be intuitively grasped.

使用者は、シーケンスを編集する場合、シーケンス編集画面の領域８４において編集したいレイヤーを選択する（ステップ７３）。ただし、図３の例では選択するレイヤーはGE Basicレイヤー２１２の１つしかない。   When editing the sequence, the user selects a layer to be edited in the area 84 of the sequence editing screen (step 73). However, in the example of FIG. 3, there is only one GE Basic layer 212 to be selected.

使用者は、シーケンス編集画面のパルスの編集、追加、削除を行った後、ボタン８３を押下する。ボタン８３によりＣＰＵ８は、シーケンスパターン計算部３５を起動する。シーケンスパターン計算部３５は、図１１のフローのように動作する（ステップ７４）。   The user presses the button 83 after editing, adding, or deleting the pulse on the sequence edit screen. With the button 83, the CPU 8 activates the sequence pattern calculation unit 35. The sequence pattern calculation unit 35 operates as shown in the flow of FIG. 11 (step 74).

まず、シーケンスパターン計算部３５は、図１２に示すシーケンスパターン確認画面を生成し、表示制御部３７にこれを表示するよう命令する（ステップ１１０）。そして、シーケンスパターン計算部３５は、最下層のレイヤーの時間幅を、図５のレイヤーテーブルの「行と列の名称・間隔」の欄に記載されたレイヤー時間幅に基づいて算出する（ステップ１１１）。図３の例では、最下層のレイヤーはGE Basicレイヤー２１２であり、図５のレイヤーテーブルの「行と列の名称・間隔」の欄に記載されているレイヤー時間幅（Duration）はDuration = TR / Slice#であるから、この式と、図２のスキャンパラメータのTR＝３００msec、スライス数１０枚とを用いて計算すると、Duration = TR / Slice#=300[ms] / 10 = 30[ms]となる。シーケンスパターン計算部３５は、これをレイヤーの時間幅に設定する。   First, the sequence pattern calculation unit 35 generates a sequence pattern confirmation screen shown in FIG. 12, and instructs the display control unit 37 to display it (step 110). Then, the sequence pattern calculation unit 35 calculates the time width of the lowermost layer based on the layer time width described in the column “name and interval of row and column” of the layer table in FIG. 5 (step 111). ). In the example of FIG. 3, the lowest layer is the GE Basic layer 212, and the layer time width (Duration) described in the column “name and interval of row and column” in the layer table of FIG. 5 is Duration = TR. Since it is / Slice #, when calculating using this formula and the scan parameter TR = 300 msec and the number of slices of 10 in FIG. 2, Duration = TR / Slice # = 300 [ms] / 10 = 30 [ms] It becomes. The sequence pattern calculation unit 35 sets this as the time width of the layer.

つぎに、シーケンスパターン計算部３５は、セルごとに、パルスが搭載されているレイヤーのうちの最下層レイヤーにあるパルスを取得する（ステップ１１２）。例えば、図３の例では、レイヤーがGE Basicレイヤー２１２のみであるため、GE Basicレイヤーに設定された、RF Pulse、Slice Select、Spacer Excite Gp、Spacer Excite Gf、Freq Encode、Acq Command、Spacer Acq Gs、Spacer Acq Gp、Slice Refocus、Phase Encode、Freq Dephase、Slice Crusher、Phase Crusher、Freq Crusherがそれぞれのセルにおいて取得される。   Next, the sequence pattern calculation unit 35 acquires, for each cell, a pulse in the lowest layer among the layers on which the pulse is mounted (step 112). For example, in the example of FIG. 3, since the layer is only the GE Basic layer 212, RF Pulse, Slice Select, Spacer Excite Gp, Spacer Excite Gf, Freq Encode, Acq Command, Spacer Acq Gs set in the GE Basic layer. , Spacer Acq Gp, Slice Refocus, Phase Encode, Freq Dephase, Slice Crusher, Phase Crusher, and Freq Crusher are acquired in each cell.

シーケンスパターン計算部３５は、取得したパルスに対して、図７および図８のパルスリストの上から順に、「パルス波形と中心位置」の欄に時間設定の有るパルスを選択し、図２のスキャンパラメータの値を用いてパルスの各要素を計算する（ステップ１１３）。パルスの要素は、波形Typeと、時間幅Durationと、左右非対称比率Asymmetryと、中心時間Center Timeと、開始時間StartTimeと、終了時間EndTimeと、で構成され、以下の式（１）から（８）により求められる。ただし、Rise Durationは、立ち上がり時間であり、Down Durationは、立ち下がり時間であり、Ampは、振幅であり、Slew Rateは、最大傾斜磁場強度/立ち上がり時間であり、Plat Durationは、パルス強度の平坦な領域の時間幅であり、Left Areaは、中心時間より左側の面積であり、Right Areaは、中心時間より右側の面積である。
ただし、以下の式を用いる。
Rise Duration=Amp/Slew Rate 式（1-1）
Down Duration=Amp/Slew Rate 式（1-2）
Duration=PlatDuration+RiseDuration×2 式（2）
StartTime=CenterTime-Duration×Asymmetry 式（3）
EndTime=CenterTime+Duration×Asymmetry 式（4）
Area=Amp×(PlatDuration+RiseDuration) 式（5）
LeftArea=Amp×(RiseDuration/2+CenterTime-StartTime) 式（6）
RightArea=Amp×(RiseDuration/2+EndTime-CenterTime) 式（7）

Figure 2017108935
The sequence pattern calculation unit 35 selects, in order from the top of the pulse list in FIGS. 7 and 8, pulses having time settings in the “pulse waveform and center position” column for the acquired pulses, and scans in FIG. 2. Each element of the pulse is calculated using the parameter value (step 113). The element of the pulse is composed of a waveform Type, a time duration Duration, a left-right asymmetric ratio Asymmetry, a center time Center Time, a start time StartTime, and an end time EndTime, and the following equations (1) to (8) Is required. Where Rise Duration is the rise time, Down Duration is the fall time, Amp is the amplitude, Slew Rate is the maximum gradient field strength / rise time, and Plat Duration is the flat pulse strength. The Left Area is the area on the left side of the central time, and the Right Area is the area on the right side of the central time.
However, the following formula is used.
Rise Duration = Amp / Slew Rate Formula (1-1)
Down Duration = Amp / Slew Rate Formula (1-2)
Duration = PlatDuration + RiseDuration × 2 Formula (2)
StartTime = CenterTime-Duration × Asymmetry formula (3)
EndTime = CenterTime + Duration × Asymmetry formula (4)
Area = Amp × (PlatDuration + RiseDuration) Formula (5)
LeftArea = Amp × (RiseDuration / 2 + CenterTime-StartTime) Formula (6)
RightArea = Amp × (RiseDuration / 2 + EndTime-CenterTime) Formula (7)
Figure 2017108935

図７の例では、パルスリストの最上段に位置するRFPulseでは、「パルス波形と中心位置」の欄にCenterTimeが設定されているため、以下のように要素を計算する。「パルス波形と中心位置」の欄に設定されたWave=Sinc、BW=3000[Hz]から3000Hzの周波数帯域を持つSinc波形を、Duration=3000[μs]から時間幅に3000[μs]を、Asymmetry=0.5から左右非対称比率に0.5を、CenterTime=0[μs]から中心時間に0[μs]を、開始時間StartTimeに上記式(3）より-1500[μs]を、終了時間EndTimeに式(4）より1500[μs]を設定する。   In the example of FIG. 7, in the RF Pulse located at the top of the pulse list, CenterTime is set in the “Pulse waveform and center position” column, so the elements are calculated as follows. Wave = Sinc, BW = 3000 [Hz] to 3000Hz frequency band set in the column of "Pulse Waveform and Center Position", Duration = 3000 [μs] from Time to 3000 [μs], From Asymmetry = 0.5 to 0.5 for the left-right asymmetric ratio, CenterTime = 0 [μs] to 0 [μs] for the center time, Start time StartTime to -1500 [μs] from the above equation (3), and End time to EndTime ( 4) Set 1500 [μs].

図７のパルスリストの次の段に設定されたSlice Select（スライス選択）パルスでは、「パルス波形と中心位置」の欄にPlatDurationおよびCenterTimeが設定されているため、要素を計算する。Type=Trapezoidから台形波であり、Amp = RFPulse.BW / (γ* thickness)=3000[Hz] / (42570[Hz/mT]×0.005[m])=14.1[mT/m]である。ただし、RFPulse.BWは、RF Pulseのバンド幅BWであり、γは磁気回転比、thicknessは、スキャンパラメータのスライス厚であり、被検体１に対するスライス面を設定する。また、PlatDuration=RFPulse.Duration=3000[μs]である。RFPulse.Durationは、RFPulseの時間幅Durationである。立ち上がり時間Rise Durationは式（１）より93[μs]が得られる。よって、振幅が14.1[mT/m]、上底が3000[μs]、立ち上がりおよび立下り時間が94[μs]の台形波を設定する。時間幅は、式（２）から3188[μs]、Asymmetry=RFPulse.Asymmetry=0.5から左右非対称比率は0.5、CenterTime=RFPulse.CenterTime=0[μs]から中心時間は0、開始時間は式(3）より-1594[μs]、終了時間は式(4）より1594[μs]がそれぞれ設定される。ただし、RFPulse.Asymmetryは、RFPulseのAsymmetryであり、RFPulse.CenterTimeは、RFPulseのCenterTimeである。   In the Slice Select pulse set in the next stage of the pulse list in FIG. 7, since “PlatDuration” and “CenterTime” are set in the “Pulse waveform and center position” column, elements are calculated. It is a trapezoidal wave from Type = Trapezoid, and Amp = RFPulse.BW / (γ * thickness) = 3000 [Hz] / (42570 [Hz / mT] × 0.005 [m]) = 14.1 [mT / m]. Where RFPulse.BW is the RF pulse bandwidth BW, γ is the magnetic rotation ratio, and thickness is the slice thickness of the scan parameter, which sets the slice plane for the subject 1. Further, PlatDuration = RFPulse.Duration = 3000 [μs]. RFPulse.Duration is the time duration Duration of RFPulse. The rise time Rise Duration is obtained as 93 [μs] from the equation (1). Therefore, a trapezoidal wave having an amplitude of 14.1 [mT / m], an upper base of 3000 [μs], and a rise and fall time of 94 [μs] is set. The time width is 3188 [μs] from equation (2), Asymmetry = RFPulse.Asymmetry = 0.5 to 0.5 is the left-right asymmetry ratio, CenterTime = RFPulse.CenterTime = 0 [μs], the center time is 0, and the start time is equation (3 ) To -1594 [μs], and the end time is set to 1594 [μs] from equation (4). However, RFPulse.Asymmetry is RFPulse Asymmetry, and RFPulse.CenterTime is RFPulse CenterTime.

次に図７のパルスリストのさらに次の段に設定されたSpacer Excite Gpパルスでは、「パルス波形と中心位置」の欄にDurationおよびCenter Timeが設定されているため、要素を計算する。Type=Spacerから傾斜磁場を印加しない時間を示す矩形波であり、Duration=RFPulse.Duration=3000[μs]、CenterTime=RFPulse.CenterTime=0から、時間幅は3000[μs]、中心時間は0[μs]、開始時間は-1500[μs]、終了時間は1500[μs]を設定する。   Next, in the Spacer Excite Gp pulse set at the next level of the pulse list of FIG. 7, since “Duration” and “Center Time” are set in the “Pulse waveform and center position” column, elements are calculated. It is a rectangular wave that indicates the time when no gradient magnetic field is applied from Type = Spacer, Duration = RFPulse.Duration = 3000 [μs], CenterTime = RFPulse.CenterTime = 0, time width is 3000 [μs], center time is 0 [ μs], start time is set to -1500 [μs], and end time is set to 1500 [μs].

さらに次の段のSpacer Excita Gfパルスは、上記Spacer Excite Gpパルスと同様に設定する。   Further, the next-stage Spacer Excita Gf pulse is set in the same manner as the Spacer Excite Gp pulse.

次の段のFreq Encode（周波数エンコード）パルスは、「パルス波形と中心位置」の欄にDurationおよびCenter Timeが設定されているため、要素を計算する。SliceSelectパルスと同様にして、振幅が3.29[mT/m]、上底が7314[μs]、立ち上がりおよび立下り時間が22[μs]の台形波を、時間幅に7358[μs]を、左右非対称比率に0.5を、中心時間に16000[μs]を、開始時間に12321[μs]を、終了時間に19679[μs]を設定する。   The Freq Encode (frequency encoding) pulse in the next stage calculates the element because Duration and Center Time are set in the “pulse waveform and center position” column. Similar to the SliceSelect pulse, a trapezoidal wave with an amplitude of 3.29 [mT / m], an upper base of 7314 [μs], rise and fall times of 22 [μs], and a time width of 7358 [μs], asymmetrical left and right The ratio is set to 0.5, the center time is set to 16000 [μs], the start time is set to 12321 [μs], and the end time is set to 19679 [μs].

次の段のAcq Commandパルスでは「パルス波形と中心位置」の欄にDurationおよびCenter Timeが設定されているため、要素を計算する。Type=Acquisitionから受信系の駆動時間を示す矩形波であり、Duration=FreqEncode.PlatDuration=7314[μs]から時間幅に7314[μs]を、Assymetry=0.5から左右非対称比率に0.5を、CenterTime=TE=16[ms]から中心時間に16000[μs]を、開始時間に式(3）から12343[μs]を、終了時間に式(4）から19657[μs]を設定する。ただし、FreqEncode.PlatDurationは、Freq EncodeパルスのPlat Durationである。   In the next Acq Command pulse, Duration and Center Time are set in the “Pulse waveform and center position” column, so the elements are calculated. It is a square wave indicating the driving time of the receiving system from Type = Acquisition, Duration = FreqEncode.PlatDuration = 7314 [μs] to time width 7314 [μs], Assymetry = 0.5 to left / right asymmetric ratio 0.5, CenterTime = TE From 1/16 [ms], 16000 [μs] is set to the central time, from Equations (3) to 12343 [μs] to the start time, and from Equation (4) to 19657 [μs] to the end time. However, FreqEncode.PlatDuration is the Platform Duration of the Freq Encode pulse.

次の段のSpacer Acq Gs パルスは、「パルス波形と中心位置」の欄にDurationおよびCenter Timeが設定されているため、要素を計算する。Spacer Exite Gfパルスと同様にして、矩形波、時間幅に7314[μs]、左右非対称比率に0.5を、中心時間に16000[μs]を、開始時間に12343[μs]を、終了時間に19657[μs]を設定する。   Since the Spacer Acq Gs pulse in the next stage has Duration and Center Time set in the “Pulse waveform and center position” column, the element is calculated. In the same way as Spacer Exite Gf pulse, rectangular wave, time width 7314 [μs], left-right asymmetry ratio 0.5, center time 16000 [μs], start time 12343 [μs], end time 19657 [ μs] is set.

次の段のSpacer Acq Gpパルスは、上記Spacer Acq Gs パルスと同様に設定する。   The Spacer Acq Gp pulse at the next stage is set in the same manner as the Spacer Acq Gs pulse.

図３のパルスのうち時間設定のあるパルスは以上である。   Of the pulses shown in FIG. 3, the pulse with the time setting is as described above.

つぎに、シーケンスパターン計算部３５は、上記ステップ１１３で設定された各パルスを列ごとに比較し、その列のパルスの時間幅のうち最長時間幅をその列の時間幅に、開始時間が最小のパルスの開始時間をその列の開始時間に、終了時間が最大のパルスの終了時間をその列の終了時間に設定する（ステップ１１４）。また、時間設定のパルスが無い列については、左隣の列の終了時間を開始時間に、右隣の列の開始時間を終了時間に設定する。また、隣接する列にも時間設定のパルスがない場合は、時間が設定された列までの幅（時間）を均等に分割し、時間設定のパルスのないそれぞれの列に設定する。   Next, the sequence pattern calculation unit 35 compares each pulse set in step 113 for each column, and sets the longest time width among the pulse time widths of the column to the time width of the column, and the minimum start time. The start time of the current pulse is set to the start time of the row, and the end time of the pulse having the maximum end time is set to the end time of the row (step 114). For a column without a time setting pulse, the end time of the left adjacent column is set as the start time, and the start time of the right adjacent column is set as the end time. Further, when there is no time setting pulse in the adjacent columns, the width (time) to the time setting column is equally divided and set to each column without the time setting pulse.

例えば、図３のレイヤー２１２の例では、Excitationの列ではSlice Selectパルス９６が最長時間幅と、最小開始時間と、最大開始時間を有するため、シーケンスパターン計算部３５は、図１２のようにExcitationの列の時間幅１１０１に3188[μs]、開始時間に-1594[μs]、終了時間に1594[μs]を設定する。次にRefocusの列およびP.Encodeの列では、時間設定のあるパルスがない。F.Encodeの列では、Freq Encodeパルス１０６が最長時間幅と、最小開始時間と、最大開始時間を有するので、シーケンスパターン計算部３５は、列の時間幅１１０４に7358[μs]、開始時間に12321[μs]、終了時間に19679[μs]を設定する。次のCrusherの列では、時間設定のあるパルスが無い。つぎに、シーケンスパターン計算部３５は、時間設定のあるパルスが無いRefocusとP.Encodeの列は、Exicitationの列とF.Encodeの列の間の時間を2分割して、Refocusの列の時間幅１１０２に5364[μs]、開始時間には1594[μs]、終了時間には6958[μs]を設定し、P.Encodeの列の時間幅１１０３に5363[μs]、開始時間には6958[μs]、終了時間には12321[μs]を設定する。次にCrusherの列の時間幅１１０５は、他の列の時間幅１１０１〜１１０４とレイヤーの時間幅から計算する。シーケンスパターン計算部３５は、設定した列の時間幅１１０１〜１１０４を、レイヤーの時間幅から減算し、Crusherの列の時間幅１１０５に8727[μs]、開始時間に19679[μs]、終了時間に28406[μs]を設定する。   For example, in the example of the layer 212 in FIG. 3, since the Slice Select pulse 96 has the longest time width, the minimum start time, and the maximum start time in the Excitation column, the sequence pattern calculation unit 35 performs the Excitation as shown in FIG. 12. In this column, 3188 [μs] is set as the time width 1101, −1594 [μs] is set as the start time, and 1594 [μs] is set as the end time. Next, in the Refocus column and the P.Encode column, there is no pulse with a time setting. In the F. Encode column, since the Freq Encode pulse 106 has the longest time width, the minimum start time, and the maximum start time, the sequence pattern calculation unit 35 sets 7358 [μs] to the time width 1104 of the column, and the start time. Set 12321 [μs] and end time 19679 [μs]. In the next Crusher column, there are no timed pulses. Next, the sequence pattern calculation unit 35 divides the time between the Exicitation column and the F.Encode column into two for the Refocus and P.Encode columns that do not have time-set pulses, and the time of the Refocus column The width 1102 is set to 5364 [μs], the start time is set to 1594 [μs], the end time is set to 6958 [μs], the time width 1103 of the P.Encode column is set to 5363 [μs], and the start time is set to 6958 [μs]. μs] and 12321 [μs] are set as the end time. Next, the time width 1105 of the Crusher column is calculated from the time widths 1101 to 1104 of the other columns and the time width of the layer. The sequence pattern calculation unit 35 subtracts the time width 1101 to 1104 of the set column from the time width of the layer, and the time width 1105 of the Crusher column is 8727 [μs], the start time is 19679 [μs], and the end time is Set 28406 [μs].

つぎにシーケンスパターン計算部３５は、パルスリストの「パルス波形と中心位置」の欄に時間設定の無いパルスに対して、図２のスキャンパラメータの値と、ステップ１１４で計算した列の時間設定からパルスの各要素を計算する（ステップ１１５）。   Next, the sequence pattern calculation unit 35 calculates the value of the scan parameter in FIG. 2 and the time setting of the column calculated in step 114 for a pulse whose time is not set in the “pulse waveform and center position” column of the pulse list. Each element of the pulse is calculated (step 115).

図３のパルスの例では、図７および図８のパルスリストの時間設定の無いパルスの最上段になるのは、Slice Refocusパルス９７である。Refocusの列の時間幅１１０２は、ステップ１１４より5364[μs]であるので、シーケンスパターン計算部３５は、Slice Refocusパルス９７の時間幅に5364[μs]を設定する。また、図７の「パルス波形と中心位置」の欄の記載から印加領域面積Area = SliceSelect.LeftAreaであるから、式(6）よりArea=23129[mT・μs/m]であり、振幅(Amp)は式(8）より4.34[mT/m]、立ち上がり時間は式(1）より29[μs]、上底は式(2）より5305[μs]であり、左右非対称比率は設定されていないため0.5、開始時間は、Refocusの列の開始時間1594[μs]、中心時間は式(3）より4276[μs]、終了時間は6958[μs]である。   In the example of the pulse in FIG. 3, the Slice Refocus pulse 97 is at the top of the pulse with no time setting in the pulse list in FIGS. 7 and 8. Since the time width 1102 of the Refocus column is 5364 [μs] from step 114, the sequence pattern calculation unit 35 sets 5364 [μs] as the time width of the Slice Refocus pulse 97. Further, from the description of the column of “pulse waveform and center position” in FIG. 7, since the application area is Area = SliceSelect.LeftArea, Area = 23129 [mT · μs / m] and the amplitude (Amp ) Is 4.34 [mT / m] from equation (8), the rise time is 29 [μs] from equation (1), and the upper base is 5305 [μs] from equation (2). Therefore, 0.5, the start time is the start time 1594 [μs] of the Refocus column, the center time is 4276 [μs] from Equation (3), and the end time is 6958 [μs].

次にPhase Encodeパルス１０１はSlice Refocus９７と同様にして設定する。ただし、印加領域面積AreaにPhase#によるイタレーションがあるため、Area、振幅の計算が異なる。Area=(Phase#[i] - Phase#/2) / (γ*FOV)[mT・μs/m]であり、-12028から11934まで94ずつインクリメントする。ここでAreaのインクリメントに対し立ち上がり時間を固定とし、振幅のゲインをインクリメントするシステムとし、P.Encodeの列の時間幅１１０３が5363[μs]であるから時間幅に5363[μs]を、振幅が2.236、ケ゛インを-1.000から0.992まで0.008ずつインクリメントする。立ち上がり時間は、最大の振幅強度から式(1）より15[μs]、上底は式(2)より5333[μs]であり、左右非対称比率は0.5、開始時間は6958[μs]、中心時間は9640[μs]、終了時間は12321[μs]である。   Next, the Phase Encode pulse 101 is set in the same manner as Slice Refocus 97. However, calculation of Area and amplitude is different because there is an iteration due to Phase # in the application area area. Area = (Phase # [i] −Phase # / 2) / (γ * FOV) [mT · μs / m], and is incremented by 94 from −12028 to 11934. Here, the rise time is fixed with respect to the area increment, and the gain of the amplitude is incremented. Since the time width 1103 of the P.Encode column is 5363 [μs], the time width is 5363 [μs], and the amplitude is 2.236, increase the gain by 0.008 from -1.000 to 0.992. The rise time is 15 [μs] from Equation (1) from the maximum amplitude intensity, the top is 5333 [μs] from Equation (2), the left-right asymmetry ratio is 0.5, the start time is 6958 [μs], and the center time Is 9640 [μs], and the end time is 12321 [μs].

次にFreq Dephaseパルス１０５はSlice Refocusパルス１０１と同様にして設定する。時間幅5363[μs]、Area=12063[mT・μs/m]、振幅2.25[mT/m]、立ち上がり時間15[μs]、上底5333[μs]、左右非対称比率0.5、開始時間6958[μs]、中心時間は9640[μs]、終了時間[μs]12321である。   Next, the Freq Dephase pulse 105 is set in the same manner as the Slice Refocus pulse 101. Time width 5363 [μs], Area = 12063 [mT ・ μs / m], amplitude 2.25 [mT / m], rise time 15 [μs], upper base 5333 [μs], left / right asymmetric ratio 0.5, start time 6958 [μs The center time is 9640 [μs] and the end time [μs] 12321.

次にSlice Crusherパルス９９はSlic eRefocusパルス１０１と同様にして設定する。時間幅8727、Area=14000[mT・μs/m]、振幅16.25[mT/m]、立ち上がり時間109[μs]、上底8509[μs]、左右非対称比率0.5、開始時間は19679[μs]、中心時間は24043[μs]、終了時間は28406[μs]である。Phase Crusherパルス１０３およびFreq Crusher１０７はSlice Crusherパルス９９と同様に設定する。   Next, the Slice Crusher pulse 99 is set in the same manner as the Slice Refocus pulse 101. Time width 8727, Area = 14000 [mT · μs / m], amplitude 16.25 [mT / m], rise time 109 [μs], upper base 8509 [μs], left-right asymmetric ratio 0.5, start time 19679 [μs], The central time is 24043 [μs], and the end time is 28406 [μs]. The Phase Crusher pulse 103 and Freq Crusher 107 are set in the same manner as the Slice Crusher pulse 99.

シーケンスパターン計算部３５は、表示制御部３７を介して、ステップ７４で生成した図１２に示すシーケンスパターンをシーケンスパターン確認画面上でディスプレイ２０に表示させる。図１２の画面において、シーケンス編集ボタン１２１は、シーケンス編集画面に切り替えるボタンであり、ボタン１２２は、シーケンスパターン確認画面を開いていることを色付きで示すボタンであり、シーケンス最適化ボタン１２３は、図１３に示す最適化シーケンスを示す画面に切り替える。なお、領域１２４は、シーケンスパターンの表示領域である。矢印１２５はレイヤーの時間幅に３０ｍｓが設定されていることを示し、他パルスはこの時間幅３０ｍｓを時間方向の大きさの基準としてそれぞれの時間幅で表示する。また矢印１２６は、Ｔｉｍｅ＝０からＴｉｍｅ＝ＴＥまでを示す。   The sequence pattern calculation unit 35 causes the display 20 to display the sequence pattern shown in FIG. 12 generated in step 74 on the sequence pattern confirmation screen via the display control unit 37. In the screen of FIG. 12, the sequence edit button 121 is a button for switching to the sequence edit screen, the button 122 is a button that indicates that the sequence pattern confirmation screen is open, and the sequence optimization button 123 is Switch to the screen showing the optimization sequence shown in FIG. The region 124 is a sequence pattern display region. An arrow 125 indicates that 30 ms is set for the time width of the layer, and other pulses are displayed in the respective time widths with the time width of 30 ms as a reference for the size in the time direction. An arrow 126 indicates from Time = 0 to Time = TE.

使用者は、図１２のシーケンスパターン確認画面にて、シーケンスパターンを確認し、ボタン１２３を押下する（ステップ７５）。ＣＰＵ８は、最適化シーケンス計算部３６を起動する。最適化シーケンス計算部３６は、表示制御部３７を介して図１３に示す画面をディスプレイ２０に表示させ、最適化パターンを生成する（ステップ７６）。   The user confirms the sequence pattern on the sequence pattern confirmation screen of FIG. 12, and presses the button 123 (step 75). The CPU 8 activates the optimization sequence calculation unit 36. The optimization sequence calculation unit 36 displays the screen shown in FIG. 13 on the display 20 via the display control unit 37, and generates an optimization pattern (step 76).

具体的には図１４のフローのように、最適化シーケンス計算部３６は、マトリクスの列幅を無視し、パルスリストの「パルス波形と中心位置」の欄に時間設定の無いパルスを、パルスリストの上から順に選択する（ステップ１２１）。選択したパルスについて、以下の２つの手順で低スリューレート（ｓｌｅｗ ｒａｔｅ：最大傾斜磁場強度/立ち上がり時間）のパルス波形に変更する処理を施し、最適化したシーケンスパターンを作成する。   Specifically, as in the flow of FIG. 14, the optimization sequence calculation unit 36 ignores the column width of the matrix, and selects a pulse with no time setting in the “pulse waveform and center position” column of the pulse list. Are selected in order from the top (step 121). The selected pulse is subjected to processing for changing to a pulse waveform having a low slew rate (slew rate: maximum gradient magnetic field strength / rise time) by the following two procedures, and an optimized sequence pattern is created.

まず、第１の手順として、最適化シーケンス計算部３６は、選択した時間設定のないパルスが、シーケンスパターンの同じ行で左または右隣のパルスが時間設定の無いパルスである場合、そのパルスの面積（Ａｒｅａ）を加算して１つのパルスに統合する（ステップ１２２）。   First, as a first procedure, when the selected pulse without time setting is a pulse without the time setting on the left or right adjacent pulse in the same row of the sequence pattern, The areas (Area) are added and integrated into one pulse (step 122).

次に、第２の手順として、最適化シーケンス計算部３６は、選択した時間設定のないパルスを、左右隣のパルスと接する時間まで低スリューレート化する。具体的は、最適化シーケンス計算部３６は、時間設定のないパルスの面積（Ａｒｅａ）を保ちながら時間幅を引き伸ばし、かつ隣の時間設定の有るパルスのPlat Durationに接続し、かつスリューレートは立下りと立ち上がりで同じ大きさとする（ステップ１２３）。ただし、隣のパルスがType=Spacerの場合、振幅０に接続する。上記を満たす三角形波のスリューレートおよび立ち上がり時間、立下り時間および振幅は下式（９）から（１５）で求める。尚、左隣のパルスの振幅をy1、終了時間をt1とし、右隣のパルスの振幅をy2、終了時間をt2とする。   Next, as a second procedure, the optimization sequence calculation unit 36 reduces the slew rate of the selected pulse without time setting until the time when the pulse contacts the left and right adjacent pulses. Specifically, the optimization sequence calculation unit 36 extends the time width while maintaining the area (Area) of the pulse without time setting, connects to the Plat Duration of the pulse with the next time setting, and the slew rate is The same magnitude is set for the falling and rising (step 123). However, if the adjacent pulse is Type = Spacer, connect to amplitude 0. The slew rate, the rise time, the fall time, and the amplitude of the triangular wave that satisfies the above are obtained by the following equations (9) to (15). The amplitude of the pulse on the left is y1, the end time is t1, the amplitude of the pulse on the right is y2, and the end time is t2.

Figure 2017108935
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上記式（１５）で求めた振幅（Amp)が、本MRI装置で発生できる傾斜磁場の最大強度を超える場合は、下式（１６）から（１８）により台形波を求める。尚、Ｇは振幅が正の場合、正の最大強度、振幅が負の場合、負の最大強度とする。   When the amplitude (Amp) obtained by the above equation (15) exceeds the maximum intensity of the gradient magnetic field that can be generated by this MRI apparatus, a trapezoidal wave is obtained by the following equations (16) to (18). G is the maximum positive intensity when the amplitude is positive, and the maximum negative intensity when the amplitude is negative.

Figure 2017108935
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具体的には、図３および図１２のパルスシーケンスの例では、パルスリストの時間設定の無いパルスの最上段にあるのは、Slice Refocusパルス９７である。Slice Refocusパルス９７の両隣にあるパルスはSlice Selectパルス９６とSpace Acq Gsパルスであり、いずれも時間設定の有るパルスであり、y1を14.1[mT/m]、t1を1500[μs]、y2を0、t2を12343[μs]、Areaを23129とする。式(12）よりSlew Rateに-0.00383、式(13）より立ち上がり時間に7263[μs]、式(14）より立下り時間に3580[μs]、式(15）より振幅に-13.71[mT/m]を求め、三角波形を作成する。左右非対称比率は0.5、開始時間は1500[μs]、中心時間は6969[μs]、終了時間は12343[μs]である。   Specifically, in the example of the pulse sequence in FIG. 3 and FIG. 12, the Slice Refocus pulse 97 is at the top of the pulse without the time setting of the pulse list. The pulses on both sides of the Slice Refocus pulse 97 are the Slice Select pulse 96 and the Space Acq Gs pulse, both of which have time settings, y1 is 14.1 [mT / m], t1 is 1500 [μs], and y2 is 0, t2 is set to 12343 [μs], and Area is set to 23129. From Equation (12), the Slew Rate is -0.00383, from Equation (13) is 7263 [μs] at the rise time, from Equation (14) is 3580 [μs] at the fall time, and from Equation (15) is -13.71 [mT / m] and create a triangular waveform. The left-right asymmetric ratio is 0.5, the start time is 1500 [μs], the center time is 6969 [μs], and the end time is 12343 [μs].

次にPhase Encodeパルス１０１はSlice Refocusパルス９７と同様にして設定する。ただし、印加領域面積AreaにPhase#によるイタレーションがあるため、Area、振幅の計算が異なる。Slice Refocusパルス９７の両隣にあるパルスはSpace Excite Gpパルス９６とSpace Acq Gsパルスであり、いずれも時間設定の有るパルスであり、y1を0、t1を1500[μs]、y2を0、t2を12343[μs]、Areaを-12028から11934まで９４ずつインクリメントする。ゲインで制御するため、最大のAreaに対して要素を計算する。式(12）よりSlew Rateに-0.000418、式(13）より立ち上がり時間に5422[μs]、式(14）より立下り時間に5421[μs]、式(15）より振幅に-2.22[mT/m]を求め、三角形波を作成する。作成した三角形波からインクリメントされるAreaを用いて、ケ゛インを-1.000から0.992まで0.008ずつインクリメントする。左右非対称比率は0.5、開始時間は1500[μs]、中心時間は5922[μs]、終了時間は12343[μs]である。   Next, the Phase Encode pulse 101 is set in the same manner as the Slice Refocus pulse 97. However, calculation of Area and amplitude is different because there is an iteration due to Phase # in the application area area. The pulses on both sides of the Slice Refocus pulse 97 are the Space Excite Gp pulse 96 and the Space Acq Gs pulse, both of which are time-set pulses, y1 is 0, t1 is 1500 [μs], y2 is 0, t2 12343 [μs], Area is incremented by 94 from -12028 to 11934. The element is calculated for the largest area to control by gain. From Equation (12), the Slew Rate is -0.000418, from Equation (13) is 5422 [μs] at the rise time, from Equation (14) is 5421 [μs] at the fall time, and from Equation (15) is -2.22 [mT / m] and create a triangle wave. Using the area incremented from the created triangle wave, the gain is incremented by 0.008 from -1.000 to 0.992. The left-right asymmetric ratio is 0.5, the start time is 1500 [μs], the center time is 5922 [μs], and the end time is 12343 [μs].

次にFreq Dephaseパルス１０５はSlice Refocusパルス９７と同様にして設定する。振幅が-4.33[mT/m]、立ち上がり時間は3928[μs]、立下り時間は6915[μs]の三角形波であり、左右非対称比率は0.5、開始時間は1500[μs]、中心時間は5922[μs]、終了時間は12343[μs]である。   Next, the Freq Dephase pulse 105 is set in the same manner as the Slice Refocus pulse 97. A triangular wave with an amplitude of -4.33 [mT / m], a rise time of 3928 [μs], and a fall time of 6915 [μs], a left-right asymmetric ratio of 0.5, a start time of 1500 [μs], and a center time of 5922 [μs], the end time is 12343 [μs].

次にSlice Crusherパルス９９はSlice Refocusパルス９７と同様にして設定する。振幅が32.01[mT/m]、立ち上がり時間は4375[μs] 立下り時間は4375[μs]の三角形波であるが、振幅が装置傾斜磁場の最大強度30.0を超過するため、台形波を求める。振幅が正であるためG=30.0とし、式(18）より、Slew Rateに0.00735、式(19）より立ち上がり時間に4083[μs]、式(20より立下り時間に4083[μs]、式(21）より上底に583、振幅30.0の台形波となる。左右非対称比率は0.5、開始時間は19657[μs]、中心時間は24032[μs]、終了時間は28406[μs]である。次にPhase Crusherパルス１０３はSlice Crusherと同様である。   Next, the Slice Crusher pulse 99 is set in the same manner as the Slice Refocus pulse 97. A triangular wave with an amplitude of 32.01 [mT / m] and a rise time of 4375 [μs] and a fall time of 4375 [μs]. Since the amplitude exceeds the maximum intensity of the apparatus gradient magnetic field of 30.0, a trapezoidal wave is obtained. Since the amplitude is positive, G = 30.0. From equation (18), Slew Rate is 0.00735, from equation (19) rise time is 4083 [μs], equation (20 is fall time from 4083 [μs], equation ( 21) A trapezoidal wave with an upper base of 583 and an amplitude of 30.0.The asymmetric ratio is 0.5, the start time is 19657 [μs], the center time is 24032 [μs], and the end time is 28406 [μs]. Phase Crusher pulse 103 is the same as Slice Crusher.

次にFreq Crusherパルス１０７は、Slice Crusherパルス９９と同様にして設定する。Slew Rateに0.00659、立ち上がり時間に4055[μs]、立下り時間に4555[μs]、上底に139、振幅30.0の台形波となる。左右非対称比率は0.5、開始時間は19657[μs]、中心時間は24032[μs]、終了時間は28406[μs]である。   Next, the Freq Crusher pulse 107 is set in the same manner as the Slice Crusher pulse 99. A trapezoidal wave with a Slew Rate of 0.00659, a rise time of 4055 [μs], a fall time of 4555 [μs], an upper base of 139, and an amplitude of 30.0. The left-right asymmetric ratio is 0.5, the start time is 19657 [μs], the center time is 24032 [μs], and the end time is 28406 [μs].

最適化シーケンス計算部３６は、表示制御部３７を介して、最適化シーケンスパターンを図１３のようにディスプレイに表示する（ステップ１２５）。図１３の最適化シーケンス確認画面において、領域１３１はシーケンスパターンを表示する領域である。   The optimization sequence calculation unit 36 displays the optimization sequence pattern on the display as shown in FIG. 13 via the display control unit 37 (step 125). In the optimization sequence confirmation screen of FIG. 13, an area 131 is an area for displaying a sequence pattern.

ここで、ステップ１２１〜１２４で生成した最適化シーケンスパターンでは、撮像条件によってＭＲＩ装置の生成可能な傾斜磁場の最大スリューレートを超過する場合がある。その場合、使用者に撮像条件の変更を促すか、撮像できないことをディスプレイ２０に表示してもよい。また、最適化シーケンスパターンから、印加時に発生するＲＦ波および傾斜磁場からＳＡＲ（specific absorption rate）値やｄＢ／ｄｔ（単位時間あたりの傾斜磁場の変動）値といった、被検者の安全に関する数値を計算し、撮像の可否を制限してもよい。また、傾斜磁場印加による電流値などの装置仕様の制限に関する数値を計算し、撮像の可否を制限してもよい。また、スキャンパラメータ入力画面にて、パラメータが入力されるたびに最適化シーケンスパターンを計算し、上記の制限を実行してもよい。   Here, the optimized sequence pattern generated in steps 121 to 124 may exceed the maximum slew rate of the gradient magnetic field that can be generated by the MRI apparatus depending on the imaging conditions. In that case, the user may be prompted to change the imaging condition or display on the display 20 that the imaging cannot be performed. In addition, numerical values related to patient safety such as SAR (specific absorption rate) value and dB / dt (gradient magnetic field fluctuation per unit time) value from RF wave and gradient magnetic field generated at the time of application from the optimized sequence pattern. Calculation may be performed to limit the availability of imaging. Further, numerical values relating to device specification limitations such as current values due to application of gradient magnetic fields may be calculated to limit the availability of imaging. Alternatively, the optimization sequence pattern may be calculated each time a parameter is input on the scan parameter input screen, and the above restriction may be executed.

使用者は、最適化シーケンス確認画面を見て、最適化パターンを確認し、シーケンスの変更を終了する場合、ボタン１３４により画面を閉じて（ステップ７７）、図２のスキャンパラメータ入力画面に戻る。そして、ボタン４４を押下して、撮像開始する（ステップ７８）。   The user confirms the optimization pattern by looking at the optimization sequence confirmation screen, and when the sequence change is completed, the user closes the screen with the button 134 (step 77) and returns to the scan parameter input screen of FIG. Then, the button 44 is pressed to start imaging (step 78).

＜動作例２＞
つぎに、本実施形態のパルスシーケンス生成装置２１０の動作について、図１５のようにスキャンパラメータテーブルのシーケンスの欄にＲＳＳＧ ＥＰＩ（Rf-Spoiled Steady state Gradient echo ：T1強調3D 撮像シーケンス（Rf-Spoiled Steady state Gradient echo）のＥＰＩ（エコープラナー））が入力され、他のパラメータの値として図１５に示す値が入力された場合について説明する。なお、図５、図６のレイヤーテーブル、図７、図８のパルスリストは、上述の説明と同様に用いる。図１０、図１１および図１４を用いてすでに説明した動作と共通する動作については詳細を省略する。 <Operation example 2>
Next, regarding the operation of the pulse sequence generation device 210 of this embodiment, RSSG EPI (Rf-Spoiled Steady state Gradient echo: T1-weighted 3D imaging sequence (Rf-Spoiled Steady) is displayed in the sequence column of the scan parameter table as shown in FIG. A case where an EPI (echo planer)) of state Gradient echo) is input and the values shown in FIG. 15 are input as values of other parameters will be described. The layer tables in FIGS. 5 and 6 and the pulse lists in FIGS. 7 and 8 are used in the same manner as described above. Details of operations common to those already described with reference to FIGS. 10, 11 and 14 are omitted.

使用者が、図１０のステップ６７において図１５の入力画面でスキャンパラメータ入力を行った後、ステップ６８において、シーケンスの変更を行うために、ボタン４３を押下した場合、ＣＰＵ８はシーケンスレイアウト計算部３４を起動する。シーケンスレイアウト計算部３４は、表示制御部３７を介してシーケンス編集画面を表示するよう命令する。   If the user presses the button 43 to change the sequence in step 68 after inputting the scan parameters on the input screen in FIG. 15 in step 67 in FIG. 10, the CPU 8 causes the sequence layout calculation unit 34 to change the sequence. Start up. The sequence layout calculation unit 34 commands the display control unit 37 to display a sequence edit screen.

シーケンスレイアウト計算部３４は、図１５の入力画面の各スキャンパラメータの値と、図５および図６のレイヤーテーブルのスキャンパラメータの欄の記載内容が一致（満たす）レイヤーを抽出する。その結果、「ＲＳＳＧ ＥＰＩ」シーケンスまたは「３Ｄ」が記載されているGE Basicレイヤーと、P.Rewindレイヤーと、RF Spoiledレイヤーと、S.Encodeレイヤーと、EPIレイヤーと、EPI Rewindレイヤーの６枚が抽出される（図４参照）。これらを図５，図６のレイヤーテーブルの行の順番（優先順位）に従って積層する。   The sequence layout calculation unit 34 extracts a layer in which the value of each scan parameter on the input screen in FIG. 15 matches the content described in the scan parameter column of the layer table in FIGS. 5 and 6. As a result, there are 6 GE Basic layers, P.Rewind layer, RF Spoiled layer, S.Encode layer, EPI layer, and EPI Rewind layer with “RSSG EPI” sequence or “3D”. Extracted (see FIG. 4). These are stacked according to the row order (priority order) of the layer table of FIGS.

シーケンスレイアウト計算部３４は、GE Basicレイヤーについては、上述のステップ７０と同様に、「行と列の名称・間隔」の欄に記載に従って４行×５列のマトリクスを生成して搭載する。GE Basicレイヤー以降のレイヤーは、「行と列の名称・間隔」の欄に記載が省略され、GE Basicレイヤーの「行と列の名称・間隔」の欄に記載が有効であるので、P.Rewindレイヤー以降の選択したレイヤーにもGE Basicレイヤーと同様のマトリクスを生成し搭載する。   For the GE Basic layer, the sequence layout calculation unit 34 generates and mounts a matrix of 4 rows × 5 columns in accordance with the description in the “Row and column names / intervals” as in Step 70 described above. For layers after the GE Basic layer, the description in the `` Row and column name / interval '' column is omitted, and the description in the `` Row and column name / interval '' column in the GE Basic layer is valid. The same matrix as the GE Basic layer is generated and loaded on the selected layer after the Rewind layer.

シーケンスレイアウト計算部３４が、GE Basicレイヤーはレイヤーテーブルのパルスの欄に記載のパルスを読み出し、上述のステップ７１と同様に、パルスリストに記載されている波形を、マトリクス上の各パルスの行、列のセルに配置する。次にレイヤーテーブルにおいて、P.Rewindレイヤーに設定されたパルスはPhaseReiwndパルスのみであり、RF Spoliedレイヤーに設定されたパルスはSpoiledRFパルスのみであり、S.Encodeレイヤーに設定されたパルスはSliceEncodeパルスのみであり、S.Rewindレイヤーに設定されたパルスはSliceRewindのみである。EPIレイヤーに設定されたパルスはEPIFreqEncode、EPIBlip、EPIPhaseEncodeの３つであり、EPI Rewindレイヤーに設定されたパルスはEPIPhaseRewindeのみである。各レイヤーにおいて、各パルスをパルスリストにおいて指定されている行、列に配置し、ディスプレイ２０に表示する（ステップ７１、７２）。   The sequence layout calculation unit 34 reads out the pulses described in the pulse column of the layer table in the GE Basic layer, and, as in the above-described step 71, converts the waveform described in the pulse list to the row of each pulse on the matrix, Place in a column cell. Next, in the layer table, the pulse set in the P.Rewind layer is only the PhaseReiwnd pulse, the pulse set in the RF Spolied layer is only the SpoiledRF pulse, and the pulse set in the S.Encode layer is only the SliceEncode pulse. The only pulse set in the S.Rewind layer is SliceRewind. The number of pulses set in the EPI layer is EPIFreqEncode, EPIBlip, and EPIPhaseEncode, and the number of pulses set in the EPI Rewind layer is only EPIPhaseRewinde. In each layer, each pulse is arranged in a row and a column designated in the pulse list and displayed on the display 20 (steps 71 and 72).

使用者は、図４のシーケンス編集画面にて編集したいレイヤーを選択する（ステップ７３）。ここでは、使用者がEPIレイヤーを選択した例を図４に示す。表示制御部３７は、図５の領域８４には、抽出されたレイヤー（GE Basicレイヤーと、P.Rewindレイヤーと、RF Spoiledレイヤーと、S.Encodeレイヤーと、EPIレイヤーと、EPI Rewindレイヤー）が表示されている。ペンのマーク１４１によりEPIレイヤーが選択されている。   The user selects a layer to be edited on the sequence editing screen of FIG. 4 (step 73). Here, FIG. 4 shows an example in which the user selects the EPI layer. In the area 84 of FIG. 5, the display control unit 37 includes extracted layers (GE Basic layer, P.Rewind layer, RF Spoiled layer, S.Encode layer, EPI layer, and EPI Rewind layer). It is displayed. The EPI layer is selected by the pen mark 141.

表示制御部３７は、シーケンス編集画面のマトリクスにおいて、選択されていないレイヤーに搭載されているパルスを破線で表示する。EPIレイヤーに設定されているパルスはEPIFreqEncodeパルス１４４、EPIBlipパルス１４３、EPIPhaseEncodeパルス１４２の３つである。   The display control unit 37 displays the pulses mounted on the non-selected layer with a broken line in the matrix of the sequence edit screen. There are three pulses set in the EPI layer: an EPIFreqEncode pulse 144, an EPIBlip pulse 143, and an EPIPhaseEncode pulse 142.

図４のシーケンス編集画面によって、使用者は領域８４で編集したいレイヤーを選択することで、シーケンスレイアウトがスキャンパラメータによってどのように変化するかを直感的に把握できる。   The user can intuitively understand how the sequence layout changes depending on the scan parameter by selecting a layer to be edited in the region 84 on the sequence editing screen of FIG.

以降の動作は、ステップ７４から７８において既に説明した通りであり、使用者は図４のシーケンス編集画面にてステップ７４のオブジェクト編集、追加、削除を実施し、ステップ７５においてパターンの確認を行い、ステップ７６において最適化パターンを生成して、それを確認を行い、ステップ７７において変更終了の場合、画面を閉じスキャンパラメータ入力画面に戻り、ステップ７８において撮像開始する。   The subsequent operations are the same as those already described in steps 74 to 78. The user performs object editing, addition, and deletion in step 74 on the sequence edit screen in FIG. In step 76, an optimization pattern is generated and confirmed. If the change is completed in step 77, the screen is closed and the screen returns to the scan parameter input screen. In step 78, imaging is started.

＜動作例３＞
つぎに、本実施形態のパルスシーケンス生成装置２１０の動作について、図１５のようにスキャンパラメータテーブルのシーケンスの欄にＦＳＥ（ファストスピンエコー）シーケンスが入力され、他のパラメータの値として図１６に示す値が入力された場合について説明する。なお、図５、図６のレイヤーテーブル、図７、図８のパルスリストは、上述の説明と同様に用いる。図１０、図１１および図１４を用いてすでに説明した動作と共通する動作については詳細を省略する。 <Operation example 3>
Next, with respect to the operation of the pulse sequence generation device 210 of this embodiment, an FSE (Fast Spin Echo) sequence is input to the sequence column of the scan parameter table as shown in FIG. 15, and the values of other parameters are shown in FIG. A case where a value is input will be described. The layer tables in FIGS. 5 and 6 and the pulse lists in FIGS. 7 and 8 are used in the same manner as described above. Details of operations common to those already described with reference to FIGS. 10, 11 and 14 are omitted.

使用者が、図１０のステップ６７において図１５の入力画面でスキャンパラメータ入力を行った後、ステップ６８において、シーケンスの変更を行うために、ボタン４３を押下した場合、ＣＰＵ８はシーケンスレイアウト計算部３４を起動する。シーケンスレイアウト計算部３４は、表示制御部３７を介してシーケンス編集画面を表示するよう命令する。   If the user presses the button 43 to change the sequence in step 68 after inputting the scan parameters on the input screen in FIG. 15 in step 67 in FIG. 10, the CPU 8 causes the sequence layout calculation unit 34 to change the sequence. Start up. The sequence layout calculation unit 34 commands the display control unit 37 to display a sequence edit screen.

シーケンスレイアウト計算部３４は、図１６の入力画面の各スキャンパラメータの値と、図５および図６のレイヤーテーブルのスキャンパラメータの欄の記載内容が一致（満たす）レイヤーを抽出する。その結果、「ＦＳＥ」シーケンスが記載されているFSE Basicレイヤーのみが抽出される（図４参照）。   The sequence layout calculation unit 34 extracts a layer in which the value of each scan parameter on the input screen in FIG. 16 matches the content described in the scan parameter column of the layer table in FIGS. 5 and 6. As a result, only the FSE Basic layer in which the “FSE” sequence is described is extracted (see FIG. 4).

シーケンスレイアウト計算部３４は、図６のレイヤーテーブルのFSE Basicレイヤーの「行と列の名称・間隔」の欄に記載に従ってマトリクスを生成し、搭載する。すなわち、行は、RF/AD、Gs、Gp、Gfの４行であり、列はExcitation、Refocus、PreCrusher、Inversion、P.Ecnode、F.Encode、Crusherの７列である、４行×７列のマトリクスを作成して搭載する（ステップ７０）。   The sequence layout calculation unit 34 generates and mounts a matrix according to the description in the column “name and interval of row and column” of the FSE Basic layer of the layer table of FIG. That is, the rows are 4 rows of RF / AD, Gs, Gp, and Gf, and the columns are 7 columns of Excitation, Refocus, PreCrusher, Inversion, P.Ecnode, F.Encode, and Crusher, 4 rows × 7 columns. The matrix is created and mounted (step 70).

シーケンスレイアウト計算部３４が、図６のレイヤーテーブルのFSE Basicレイヤーの行のパルスの欄に記載されているパルスを読み出し、図８のパルスリストの「パルス波形と中心位置」の欄に記載されている波形を、マトリクス上のセルのうち、パルスリストの「行」および「列」の欄のセルに配置する。具体的には、図６のレイヤーテーブルからETL Loop、FSERF Pulse、Slice Select、Spacer Excite Gp、Spacer Excite Gf、FSERF Inversion、Slice Select Inv、Spacer Inv Gp、Spacer Inv Gf、Freq Encode、Acq Command、Spacer Acq Gs、Spacer Acq Gp、Slice Refocus、Freq Dephase、Slice Crusher Pre Inv、Freq Crusher Pre Inv、FSE Phase Encode、Slice Crusher Post Inv、Freq Crusher Post Inv、FSE Phase Rewind、Slice Crusher ETL、Fre qCrusher ETLの各パルスを抽出し、パルスリストに示されるマトリクスの行、列に配置する。ただし、パルスリストの「パルス波形と中心位置」の欄にType=Loopと記載されているETL Loopパルスについては、実際は、イタレーションにおけるループ構造を示すものであり、パルスリストの「パルス波形と中心位置」の欄に記載された開始列Startから終了列Endまでを回数Countの分だけ繰り返すことを示しているので、マトリクス上には配置しない。   The sequence layout calculation unit 34 reads out the pulse described in the pulse column of the row of the FSE Basic layer of the layer table of FIG. 6, and describes it in the “pulse waveform and center position” column of the pulse list of FIG. Are arranged in the cells in the “row” and “column” columns of the pulse list among the cells on the matrix. Specifically, from the layer table of FIG. 6, ETL Loop, FSERF Pulse, Slice Select, Spacer Excite Gp, Spacer Excite Gf, FSERF Inversion, Slice Select Inv, Spacer Inv Gp, Spacer Inv Gf, Freq Encode, Acq Command, Spacer Acq Gs, Spacer Acq Gp, Slice Refocus, Freq Dephase, Slice Crusher Pre Inv, Freq Crusher Pre Inv, FSE Phase Encode, Slice Crusher Post Inv, Freq Crusher Post Inv, FSE Phase Rewind, Slice Crusher ETL, FreqCrusher ETL Pulses are extracted and arranged in the rows and columns of the matrix shown in the pulse list. However, the ETL Loop pulse with Type = Loop in the “Pulse waveform and center position” column of the pulse list actually indicates the loop structure in the iteration. Since it indicates that the number of times Count is repeated from the start column Start to the end column End described in the “position” column, they are not arranged on the matrix.

表示制御部３７は、図１７に示すシーケンス編集画面を表示する。矢印１５１はETLLoopのパルスを示し、開始列Startに設定されたInversion列から終了列Endに設定されたCrusher列までを繰り返すことを示す。   The display control unit 37 displays the sequence edit screen shown in FIG. An arrow 151 indicates an ETLLoop pulse, and indicates that the sequence from the Inversion column set in the start column Start to the Crusher column set in the end column End is repeated.

上記シーケンス編集画面により使用者はレイヤー内での繰り返し構造を直感的に把握できる。   The sequence editing screen allows the user to intuitively grasp the repeating structure in the layer.

以降の動作は、ステップ７４から７８において既に説明した通りであり、使用者は図４のシーケンス編集画面にてステップ７４のオブジェクト編集、追加、削除を実施し、ステップ７５７５においてパターンの確認を行い、ステップ７６において最適化パターンを生成して、それを確認を行い、ステップ７７において変更終了の場合、画面を閉じスキャンパラメータ入力画面に戻り、ステップ７８において撮像開始する。   The subsequent operations are as already described in steps 74 to 78. The user performs object editing, addition, and deletion in step 74 on the sequence edit screen of FIG. 4, and checks the pattern in step 7575. In step 76, an optimization pattern is generated and confirmed. If the change is completed in step 77, the screen is closed and the screen returns to the scan parameter input screen. In step 78, imaging is started.

なお、上述してきた本実施形態ではインバージョンリカバリーパルスや脂肪抑制パルスといった、プリパルスについては記載していないが、レイヤーの上位に上部レベルを設けて、本計測部分とプリパルスごとに異なるレイヤーを設定しても良い。   In the present embodiment described above, pre-pulses such as inversion recovery pulse and fat suppression pulse are not described, but an upper level is provided above the layer, and a different layer is set for each main measurement part and pre-pulse. May be.

また、パルスの「パルス波形と中心位置」の欄にいて、計算式に条件分岐やループ構造といった複雑な設定を行う場合に、Ｊａｖａ（登録商標）言語などを用いたＣＰＵ８内で編集およびコンパイル可能なものを利用してもよい。また、パルスの「パルス波形と中心位置」の欄に限らず最適化シーケンスパターンのステップ１２１〜１２４の計算方法などを変更する構成にしてもよい。   Also, in the “pulse waveform and center position” column of the pulse, when complicated settings such as conditional branching and loop structure are made in the calculation formula, editing and compiling can be performed in the CPU 8 using Java (registered trademark) language or the like You may use anything. In addition, the calculation method in steps 121 to 124 of the optimization sequence pattern may be changed without being limited to the “pulse waveform and center position” column.

上述してきたように、本実施形態では、あらかじめパルスが搭載された複数のレイヤーから、１以上のレイヤーをシーケンス等のスキャンパラメータに基づいて選択することにより、使用者が容易にパルスシーケンスを生成することができる。あらかじめ用意しておく複数のレイヤーには、優先順位を付与し、優先順位の低いレイヤーには、基本的なシーケンスを実現するために必要なパルスを搭載し、優先順位の高いレイヤーには優先順位に応じて付加的なパルスを搭載する。   As described above, in this embodiment, a user can easily generate a pulse sequence by selecting one or more layers based on scan parameters such as a sequence from a plurality of layers on which pulses are mounted in advance. be able to. Priorities are assigned to multiple layers prepared in advance, pulses necessary for realizing a basic sequence are installed in lower priority layers, and priorities are assigned to higher priority layers. Depending on the, additional pulses are installed.

また、レイヤーテーブルに使用者がレイヤーを追加することにより、容易にパルスを追加することができる。   Further, the user can easily add a pulse by adding a layer to the layer table.

また、パルスリストの「パルス波形と中心位置」の欄には、スキャンパラメータに基づいて波形や中心位置が計算されるように記載しておくことにより、スキャンパラメータに応じて、パルス波形を計算により求めることができる。   Also, in the “Pulse waveform and center position” column of the pulse list, it is described that the waveform and center position are calculated based on the scan parameter, so that the pulse waveform is calculated according to the scan parameter. Can be sought.

さらに、予め定めておいた最適化処理を行うことにより、スリューレートの低い、低騒音化を図ったパルスシーケンスが生成できる。   Furthermore, a pulse sequence with a low slew rate and reduced noise can be generated by performing a predetermined optimization process.

１：被検体、２：静磁場発生系、３：傾斜磁場発生系、４：シーケンサ、５：送信系、６：受信系、７：信号処理系、８：中央処理装置（ＣＰＵ）、９：傾斜磁場コイル、１０：傾斜磁場電源、１１：高周波発信器、１２：変調器、１３：高周波増幅器、１４ａ：高周波コイル（送信コイル）、１４ｂ：高周波コイル（受信コイル）、１５：信号増幅器、１６：直交位相検波器、１７：Ａ／Ｄ変換器、１８：磁気ディスク、１９：光ディスク、２０：ディスプレイ、２１：ＲＯＭ、２２：ＲＡＭ、２３：トラックボール又はマウス、２４：キーボード

1: subject, 2: static magnetic field generation system, 3: gradient magnetic field generation system, 4: sequencer, 5: transmission system, 6: reception system, 7: signal processing system, 8: central processing unit (CPU), 9: Gradient magnetic field coil, 10: Gradient magnetic field power supply, 11: High frequency transmitter, 12: Modulator, 13: High frequency amplifier, 14a: High frequency coil (transmitting coil), 14b: High frequency coil (receiving coil), 15: Signal amplifier, 16 : Quadrature phase detector, 17: A / D converter, 18: Magnetic disk, 19: Optical disk, 20: Display, 21: ROM, 22: RAM, 23: Trackball or mouse, 24: Keyboard

Claims (12)

複数の撮像パラメータについて、それぞれ撮像条件の入力を受け付ける受け付け部と、
前記複数の撮像パラメータのうち少なくとも一つの撮像パラメータに入力可能な複数の前記撮像条件と、予め定めた優先順位が付与された複数のレイヤーとの関係を記憶するレイヤー記憶部と、
シーケンスレイアウト計算部とを有し、
前記複数のレイヤーには、１以上の高周波磁場または傾斜磁場のパルスが、所定の印加タイミングおよび所定の印加軸を示す位置に予め配置され、
前記シーケンスレイアウト計算部は、前記受け付け部が受け付けた前記撮像条件に対応する１以上の前記レイヤーを前記レイヤー記憶部の前記関係に基づいて選択し、選択した前記レイヤーを、前記優先順位に従って重畳し、複数の前記レイヤーで前記印加タイミングおよび前記印加軸が重なる複数の前記パルスがある場合、前記優先順位の高い方の前記レイヤーに配置されている前記パルスを選択することにより、複数の前記印加軸について前記印加タイミングにおける前記パルスの配置を示すパルスシーケンスを生成することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 A receiving unit that receives input of imaging conditions for each of a plurality of imaging parameters;
A layer storage unit that stores a relationship between a plurality of the imaging conditions that can be input to at least one of the plurality of imaging parameters and a plurality of layers that are assigned a predetermined priority;
A sequence layout calculator,
In the plurality of layers, one or more high-frequency magnetic field or gradient magnetic field pulses are arranged in advance at a position indicating a predetermined application timing and a predetermined application axis,
The sequence layout calculation unit selects one or more layers corresponding to the imaging conditions received by the reception unit based on the relationship of the layer storage unit, and superimposes the selected layers according to the priority order. When there are a plurality of the pulses in which the application timing and the application axis overlap in a plurality of the layers, a plurality of the application axes are selected by selecting the pulses arranged in the higher priority layer. Generating a pulse sequence indicating the arrangement of the pulses at the application timing. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記複数のレイヤーにはそれぞれ、縦軸および横軸の一方が時間方向の区間、他方が印加軸の種類を示す２次元マトリクスが所定の行数および列数により搭載され、前記２次元マトリクスを構成する複数のセルのうち１以上には、前記パルスが予め配置され、
前記シーケンスレイアウト計算部は、前記選択したレイヤーを重畳する際に、前記２次元マトリクスが重なり合うように重畳し、重なり合う前記セルに複数の前記パルスがある場合、前記優先順位の高い方の前記レイヤーのセルの前記パルスを選択することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。 2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of layers includes a two-dimensional matrix in which one of a vertical axis and a horizontal axis indicates a section in a time direction, and the other indicates a type of an applied axis. The pulse is arranged in advance in one or more of the plurality of cells that are mounted by the number and the number of columns and constitute the two-dimensional matrix,
The sequence layout calculation unit superimposes the two-dimensional matrices so as to overlap each other when the selected layer is overlapped. If there are a plurality of the pulses in the overlapping cells, the sequence layout calculation unit A magnetic resonance imaging apparatus, wherein the pulse of the cell is selected. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記シーケンスレイアウト計算部は、前記レイヤーに配置される前記パルスの波形を、前記受け付け部が受け付けた前記撮像条件を用いて設定することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the sequence layout calculation unit sets the waveform of the pulse arranged in the layer using the imaging condition received by the reception unit. Magnetic resonance imaging apparatus. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記シーケンスレイアウト計算部は、前記受け付け部を介して、使用者によって前記パルスが配置された新規レイヤーの追加を受け付け、受け付けた前記新規レイヤーを最も優先順位が高いレイヤーとすることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   2. The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the sequence layout calculation unit receives addition of a new layer in which the pulse is arranged by a user via the reception unit, and receives the received new layer. A magnetic resonance imaging apparatus characterized in that the layer has the highest priority. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記シーケンスレイアウト計算部は、前記受け付け部を介して、前記レイヤーに予め配置された前記パルスの変更または追加を使用者から受け付け、前記レイヤー記憶部に記憶された前記レイヤーを更新することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, wherein the sequence layout calculation unit receives a change or addition of the pulse arranged in advance in the layer from the user via the reception unit, and stores the layer storage A magnetic resonance imaging apparatus, wherein the layer stored in the unit is updated. 請求項３に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記シーケンスレイアウト計算部は、前記受け付け部を介して、前記パルスの波形の変更を使用者から受け付け、前記レイヤー記憶部に記憶された前記レイヤーの波形を更新することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 3, wherein the sequence layout calculation unit receives a change in the waveform of the pulse from a user via the reception unit, and stores the layer stored in the layer storage unit. The magnetic resonance imaging apparatus characterized by updating the waveform of the above. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、生成した前記パルスシーケンスの前記パルスの時間幅を、前記撮像パラメータとして入力された繰り返し時間TRに応じて設定するシーケンスパターン計算部をさらに有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising a sequence pattern calculation unit that sets a time width of the pulse of the generated pulse sequence according to a repetition time TR input as the imaging parameter. A magnetic resonance imaging apparatus. 請求項１に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、生成した前記パルスシーケンスの前記パルスの一部の波形を、立ち上がり勾配を低下させる最適化処理を行う最適化シーケンス計算部をさらに有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 1, further comprising an optimization sequence calculation unit that performs an optimization process for reducing a rising gradient of a waveform of a part of the pulse of the generated pulse sequence. Magnetic resonance imaging apparatus. 請求項２に記載の磁気共鳴イメージング装置であって、前記２次元マトリクスの行数および列数は、前記撮像パラメータに設定されたシーケンスに応じて定められていることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。   The magnetic resonance imaging apparatus according to claim 2, wherein the number of rows and the number of columns of the two-dimensional matrix are determined according to a sequence set in the imaging parameter. . 複数の撮像パラメータについて、それぞれ撮像条件の入力を使用者から受け付ける受け付け部と、
前記複数の撮像パラメータのうち少なくとも一つの撮像パラメータに入力可能な複数の前記撮像条件と、予め定めた優先順位が付与され搭載した複数のレイヤーとの関係を記憶するレイヤー記憶部とを有し、
前記複数のレイヤーには、１以上の高周波磁場または傾斜磁場のパルスが、所定の印加タイミングおよび所定の印加軸を示す位置に予め配置された、磁気共鳴イメージング装置のパルスシーケンスを生成するプログラムであって、
コンピュータに、
前記受け付け部が受け付けた前記撮像条件に対応する１以上の前記レイヤーを前記レイヤー記憶部の前記関係に基づいて選択するステップと、
選択した前記レイヤーを、前記優先順位に従って重畳し、複数の前記レイヤーで前記印加タイミングおよび前記印加軸が重なる複数の前記パルスがある場合、前記優先順位の高い方の前記レイヤーに配置されている前記パルスを選択することにより、複数の前記印加軸について前記印加タイミングにおける前記パルスの配置を示すパルスシーケンスを生成するステップとを実行させるためのプログラム。 A receiving unit that receives input of imaging conditions from a user for each of a plurality of imaging parameters;
A plurality of imaging conditions that can be input to at least one imaging parameter among the plurality of imaging parameters, and a layer storage unit that stores a relationship between a plurality of layers that are provided with a predetermined priority and are mounted;
The plurality of layers is a program for generating a pulse sequence of a magnetic resonance imaging apparatus in which one or more high-frequency magnetic field or gradient magnetic field pulses are arranged in advance at a position indicating a predetermined application timing and a predetermined application axis. And
On the computer,
Selecting one or more layers corresponding to the imaging conditions received by the receiving unit based on the relationship of the layer storage unit;
The selected layers are superimposed according to the priority order, and when there are a plurality of the pulses in which the application timing and the application axis overlap in a plurality of the layers, the layers arranged in the layer with the higher priority order Generating a pulse sequence indicating the arrangement of the pulses at the application timing for a plurality of application axes by selecting a pulse. 複数の撮像パラメータについて、それぞれ撮像条件の入力を使用者から受け付ける受け付け部と、
前記複数の撮像パラメータのうち少なくとも一つの撮像パラメータに入力可能な複数の前記撮像条件と、予め定めた優先順位が付与され搭載した複数のレイヤーとの関係を記憶するレイヤー記憶部とを有し、
前記複数のレイヤーには、１以上の高周波磁場または傾斜磁場のパルスが、所定の印加タイミングおよび所定の印加軸を示す位置に予め配置された、磁気共鳴イメージング装置のパルスシーケンスを生成する方法であって、
前記受け付け部が受け付けた前記撮像条件に対応する１以上の前記レイヤーを前記レイヤー記憶部の前記関係に基づいて選択するステップと、
選択した前記レイヤーを、前記優先順位に従って重畳し、複数の前記レイヤーで前記印加タイミングおよび前記印加軸が重なる複数の前記パルスがある場合、前記優先順位の高い方の前記レイヤーに配置されている前記パルスを選択することにより、複数の前記印加軸について前記印加タイミングにおける前記パルスの配置を示すパルスシーケンスを生成するステップとを有することを特徴とするパルスシーケンス生成方法。 A receiving unit that receives input of imaging conditions from a user for each of a plurality of imaging parameters;
A plurality of imaging conditions that can be input to at least one imaging parameter among the plurality of imaging parameters, and a layer storage unit that stores a relationship between a plurality of layers that are provided with a predetermined priority and are mounted;
The plurality of layers is a method for generating a pulse sequence of a magnetic resonance imaging apparatus in which one or more high-frequency magnetic field or gradient magnetic field pulses are arranged in advance at positions indicating a predetermined application timing and a predetermined application axis. And
Selecting one or more layers corresponding to the imaging conditions received by the receiving unit based on the relationship of the layer storage unit;
The selected layers are superimposed according to the priority order, and when there are a plurality of the pulses in which the application timing and the application axis overlap in a plurality of the layers, the layers arranged in the layer with the higher priority order Generating a pulse sequence indicating the arrangement of the pulses at the application timing for a plurality of the application axes by selecting a pulse. 複数の撮像パラメータについて、それぞれ撮像条件の入力を受け付ける受け付け部と、
前記複数の撮像パラメータのうち少なくとも一つの撮像パラメータに入力可能な複数の前記撮像条件と、予め定めた優先順位が付与された複数のレイヤーとの関係を記憶するレイヤー記憶部と、
シーケンスレイアウト計算部とを有し、
前記複数のレイヤーには、１以上の高周波磁場または傾斜磁場のパルスが、所定の印加タイミングおよび所定の印加軸を示す位置に予め配置され、
前記シーケンスレイアウト計算部は、前記受け付け部が受け付けた前記撮像条件に対応する１以上の前記レイヤーを前記レイヤー記憶部の前記関係に基づいて選択し、選択した前記レイヤーを、前記優先順位に従って重畳し、複数の前記レイヤーで前記印加タイミングおよび前記印加軸が重なる前記パルスがある場合、前記優先順位の高い方の前記レイヤーに配置されている前記パルスを選択することにより、複数の前記印加軸および複数の前記印加タイミングにおける前記パルスの配置を示すパルスシーケンスを生成することを特徴とするパルスシーケンス生成装置。 A receiving unit that receives input of imaging conditions for each of a plurality of imaging parameters;
A layer storage unit that stores a relationship between a plurality of the imaging conditions that can be input to at least one of the plurality of imaging parameters and a plurality of layers that are assigned a predetermined priority;
A sequence layout calculator,
In the plurality of layers, one or more high-frequency magnetic field or gradient magnetic field pulses are arranged in advance at a position indicating a predetermined application timing and a predetermined application axis,
The sequence layout calculation unit selects one or more layers corresponding to the imaging conditions received by the reception unit based on the relationship of the layer storage unit, and superimposes the selected layers according to the priority order. When there are the pulses with the application timing and the application axis overlapping in the plurality of layers, the plurality of the application axes and the plurality of application axes are selected by selecting the pulse arranged in the higher priority layer. A pulse sequence generation device that generates a pulse sequence indicating an arrangement of the pulses at the application timing.
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